酸化、重金屬污染土壤生態修復技術

發布日期:2019-11-04 11:17

1.酸性土壤定義及分布

 酸性土壤主要分布在我國華東和華南地區,包括廣大熱帶、亞熱帶地區和云貴川等地,面積多達203×104km2,這些地區大部分土壤的pH值低于5.5,甚至低于5.0。研究表明,近年來可變電荷土壤的酸化現象有明顯加重的趨勢,在糧食作物產地和經濟作物產地土壤pH分別下降0.23和0.30個單位。另外,我國北方潮土地區近年來土壤pH也有顯著的下降。

2.酸性土壤成因及危害

成因:

①人類活動產生的氮氧化物和硫氧化物等酸性氣體進入大氣中,一部分通過干沉降直接進入土壤中,而另一部分通過化學反應形成硝酸和硫酸隨雨水、地表地下徑流進入土壤,從而造成土壤酸化。

②農業生產中氮肥的大量施用也是加劇土壤酸化的重要原因土壤調查表明全球范圍內因為氮肥添加土壤pH平均下降0.26個單位。

危害:

①土壤中的有毒重金屬活化:土壤值在下降的過程中,Mn、Cd、Cr等元素溶解度升高。

②土壤養分利用率降低。

③土壤結構被破壞,農作物抗逆性降低,產量低,品質差。

3.酸性土壤治理方法

科學施肥,建立合理施肥體系:均衡地施用氮、憐、鉀和微量元素肥料以及有機肥,可以有效地培肥土壤、節約肥料,降低土壤酸化。

推廣應用新型材料,改良酸化土壤:推廣對人、畜、植物及土壤環境不會造成傷害的改良劑,開發無毒、原料來源豐富、有效的生態型改良產品,建立高效合理的施用改良劑體系。常見酸土改良劑:石灰改良劑、工礦廢物再利用、有機物料及其生物炭、微生物制劑。

③加強耕地酸化狀況監測,建立實時信息管理體系:加強對工業廢氣、廢水、廢物的監測。

④改進耕作方式,優化種植結構,提高農業管理水平。

⑤用養結合,合理開發利用,保護生態環境。

4.土壤酸度與重金屬關系

  重金屬在土壤中的溶解度和吸附沉淀規律受到土壤的pH值的直接影響:

重金屬在土壤pH值降低時溶解度會增加,而pH值升高至堿性時,重金屬離子可能形成氫氧化物或碳酸鹽、磷酸鹽沉淀。

土壤pH值降低能夠增大重金屬的可交換性,從而促進重金屬的移動,酸性越強重金屬的淋失率越大,酸性環境有利于重金屬的溶出。提高土壤酸堿度能有效降低土壤重金屬有效形態比例,減輕對作物的毒性。

酸性土壤中的重金屬污染治理受土壤酸性環境的影響,治理難度加大,二次活化可能性增高,降低土壤酸度對微生物修復重金屬污染來說至關重要。

 因此,對于被重金屬污染的土壤,可以通過添加改良劑降低土壤中的可交換態濃度,從而減輕或消除危害,實現原位修復。


      傳統方法用石灰中和酸化土壤,消耗了大量石灰,同時引入的大量鈣離子破壞了土壤結構,影響其他營養元素的吸收。為此我們團隊摒棄傳統使用石灰等,只注重中和土壤酸堿的單一思想,首次開發具有中和、團聚、螯合于一體的土壤調理劑,促進土壤團粒結構的生成,大幅度提高土壤脫酸效率,螯合并固定土壤中重金屬元素,顯著提高重金屬治理效果。


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