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酸化、重金属污染土壤生态修复技术

发布日期:2019-11-04 11:17

1.酸性土壤定义及分布

 酸性土壤主要分布在我国华东和华南地区,包括广大热带、亚热带地区和云贵川等地,面积多达203×104km2,这些地区大部分土壤的pH值低于5.5,甚至低于5.0。研究表明,近年来可变电荷土壤的酸化现象有明显加重的趋势,在粮食作物产地和经济作物产地土壤pH分别下降0.23和0.30个单位。另外,我国北方潮土地区近年来土壤pH也有显著的下降。

2.酸性土壤成因及危害

成因:

①人类活动产生的氮氧化物和硫氧化物等酸性气体进入大气中,一部分通过干沉降直接进入土壤中,而另一部分通过化学反应形成硝酸和硫酸随雨水、地表地下径流进入土壤,从而造成土壤酸化。

②农业生产中氮肥的大量施用也是加剧土壤酸化的重要原因土壤调查表明全球范围内因为氮肥添加土壤pH平均下降0.26个单位。

危害:

①土壤中的有毒重金属活化:土壤值在下降的过程中,Mn、Cd、Cr等元素溶解度升高。

②土壤养分利用率降低。

③土壤结构被破坏,农作物抗逆性降低,产量低,品质差。

3.酸性土壤治理方法

科学施肥,建立合理施肥体系:均衡地施用氮、憐、钾和微量元素肥料以及有机肥,可以有效地培肥土壤、节约肥料,降低土壤酸化。

推广应用新型材料,改良酸化土壤:推广对人、畜、植物及土壤环境不会造成伤害的改良剂,开发无毒、原料来源丰富、有效的生态型改良产品,建立高效合理的施用改良剂体系。常见酸土改良剂:石灰改良剂、工矿废物再利用、有机物料及其生物炭、微生物制剂。

③加强耕地酸化状况监测,建立实时信息管理体系:加强对工业废气、废水、废物的监测。

④改进耕作方式,优化种植结构,提高农业管理水平。

⑤用养结合,合理开发利用,保护生态环境。

4.土壤酸度与重金属关系

  重金属在土壤中的溶解度和吸附沉淀规律受到土壤的pH值的直接影响:

重金属在土壤pH值降低时溶解度会增加,而pH值升高至碱性时,重金属离子可能形成氢氧化物或碳酸盐、磷酸盐沉淀。

土壤pH值降低能够增大重金属的可交换性,从而促进重金属的移动,酸性越强重金属的淋失率越大,酸性环境有利于重金属的溶出。提高土壤酸碱度能有效降低土壤重金属有效形态比例,减轻对作物的毒性。

酸性土壤中的重金属污染治理受土壤酸性环境的影响,治理难度加大,二次活化可能性增高,降低土壤酸度对微生物修复重金属污染来说至关重要。

 因此,对于被重金属污染的土壤,可以通过添加改良剂降低土壤中的可交换态浓度,从而减轻或消除危害,实现原位修复。


      传统方法用石灰中和酸化土壤,消耗了大量石灰,同时引入的大量钙离子破坏了土壤结构,影响其他营养元素的吸收。为此我们团队摒弃传统使用石灰等,只注重中和土壤酸碱的单一思想,首次开发具有中和、团聚、螯合于一体的土壤调理剂,促进土壤团粒结构的生成,大幅度提高土壤脱酸效率,螯合并固定土壤中重金属元素,显著提高重金属治理效果。


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