论文部分内容阅读
重金属和农药是两类典型的污染物,它们能通过多种途径进入到土壤,并不断积累,造成环境污染和生态破坏,严重威胁到人类的健康和生存。因此,研究重金属和农药在土壤中的吸附、解吸、迁移和转化规律及其物理、化学行为和生物效应,对环境污染的防治和污染土壤的修复具有重要的理论意义。本文以当今使用量较大的草甘膦和污染较为广泛的铜分别为农药和重金属的典型靶标,在回顾它们在土壤中化学行为的基础上,重点研究它们的迁移规律,以系统揭示它们在土壤中的环境行为,为土壤环境质量制提供依据。
本论文以室内土柱混合置换实验为基础,重点研究了草甘膦、铜离子在砂土和红壤性水稻土中的迁移规律及其主要影响因子,以田间染色试验为基础,探索了草甘膦在土壤中的优势迁移过程,结果表明:
(1)铜在质地粘重的红壤性水稻土上的迁移潜力比其在砂土中的要高,但总体而言铜在这两种土壤中的迁移能力均很弱。柠檬酸(CA)和胡敏酸(HA)均能促进铜在土壤中移动性,但CA的促进效果明显好于HA的,这是因为CA在两种供试土壤中的移动能力高于HA,在土壤中与铜形成移动性强的Cu-有机质络合物所致。
(2)土壤质地显著影响草甘膦在土壤中的移动性,草甘膦在质地相对粘重的红壤性水稻土中移动性非常弱,即使在施用量很高(500 mg L-1)的情况下,淋洗量达19个孔隙体积(Pore volume,PV)时,其流出量占总施用量的比例也只有2%左右,但在砂土中该值为红壤性水稻土的数十倍。磷酸盐的施用对草甘膦在土壤中迁移能力的贡献依土壤性质而异,红壤性水稻土中加磷酸盐有增加草甘膦移动性的趋势,而在砂土上则有减弱的趋势。
(3)优势流现象普遍存在于田间土壤中,田间结构发育较好的土壤(如黄泥土、乌栅土、砂壤土等)发生优势流的潜力要远远大于结构发育较差的土壤(如砂土)。本研究设置的两种灌溉量(40mm,60mm)对乌栅土中优势流发生强度的影响不显著。污染物可以通过优势流迁移到深层土壤甚至是地下水中,在优势流到达的地方都可检测到迁移能力弱的农药草甘膦,除表层土壤吸附量较高外,在整个剖面中自上而下含量没有显著的变化,表明田间土壤中优势流对农药迁移的影响比土壤质地、pH值等其他因素都重要。
因此,在考察污染物的迁移潜力,评价其对地下水的潜在危害时,仅靠室内土柱实验结果得出的结论不能说明田间的真实情况。自然土壤由于其物理、化学组成,结构都十分复杂,观察到的混合置换现象仅是一种理想状态,应该将室内外实验的结果有机结合起来,才能更为准确地评估污染物在土壤中的迁移行为。