论文部分内容阅读
在土壤重金属工程治理手段中原位化学固定具有投入低、见效快、操作简便的优点,能更好的满足土壤重金属污染治理的需求。本文通过小白菜温室种植实验研究了3种调控剂(碳酸钙、胡敏酸和牛粪)对土壤中镍(Ni)的植物有效性调控效果,同时对调控剂施加后土壤理化性质和Ni元素赋存形态变化规律进行了探索。添加碳酸钙、胡敏酸和牛粪后,单株小白菜的鲜重都呈上升趋势。在6.4-7.0g·kg-1的碳酸钙施加范围和7.0-8.3g·kg-1的胡敏酸施加范围内,单株小白菜的鲜重达到最大值;在牛粪的作用下(0-12g·kg-1),小白菜的鲜重逐渐升高,增长幅度在31.3%到326.3%之间。小白菜植株中Ni元素含量和土壤中Ni元素含量呈显著正相关关系(P<0.01)。同一Ni污染水平下,添加碳酸钙、胡敏酸和牛粪后,相比于没有添加调控剂的对照组,小白菜植株中Ni元素含量都下降了,表明了3种调控剂均可以抑制重金属Ni的植物有效性。在6.2-7.0g·kg-1的碳酸钙施加范围和5.9-6.9 g·kg-1的胡敏酸施加范围内,小白菜植株中Ni元素达到最小值;随着牛粪用量的增加,小白菜植株中Ni含量逐渐降低,在不同Ni污染水平下随着调控剂用量的增加,小白菜植株中Ni含量的降低幅度在11.9%到62.1%之间。碳酸钙、胡敏酸和牛粪作为土壤重金属固定剂都可以降低土壤中交换态Ni的含量,碳酸钙用量小于6g·kg-1的情况下,土壤中交换态Ni的含量随碳酸钙施加量的增加而降低,交换态Ni向碳酸盐结合态和有机结合态转化;随着碳酸钙用量的持续增加(6-12g·kg-1),交换态Ni的含量出现下降趋势。回归分析表明碳酸钙施加量在6.1-8.4g·kg-1时交换态Ni含量达到极小值;胡敏酸的作用效果和碳酸钙类似,在施加量为6.2-7.5g·kg-1时,土壤中交换态Ni含量达到最低水平;在牛粪的作用下(0-12g·kg-1),交换态Ni的含量逐渐降低,并向碳酸盐结合态和有机结合态转化。综上所述,施用碳酸钙、胡敏酸和牛粪可以改变土壤理化性质,使交换态Ni含量有不同程度的降低,降低了Ni向植物迁移的风险,同时可以促进供试作物的生理代谢过程。当采用碳酸钙和胡敏酸作为调控剂使用时,其用量应控制在6-8g·kg-1范围内,以达到最佳的综合改良效果。