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生物有機(jī)肥作為土壤鈍化劑 修復(fù)土壤重金屬污染
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作者:pmod95895
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發(fā)布時(shí)間: 3941天前
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治理土壤重金屬污染的途徑主要是將重金屬從土壤中去除，以及改變重金屬在土壤中的價(jià)態(tài)和形態(tài)，降低其在環(huán)境中的遷移以及生物有效性。
化學(xué)鈍化修復(fù)是向土壤中添加鈍化劑，通過吸附、沉淀、絡(luò)合、離子交換和氧化還原等一系列反應(yīng)，促使可交換態(tài)重金屬轉(zhuǎn)化為有機(jī)結(jié)合態(tài)和殘?jiān)鼞B(tài)，降低重金屬污染物的生物有效性和可遷移性。常用的鈍化劑包括石灰性物質(zhì)、炭材料、粘土礦物、含磷材料、有機(jī)肥和農(nóng)業(yè)廢棄物等，又可分為無機(jī)類鈍化劑和有機(jī)類鈍化劑。
化學(xué)鈍化修復(fù)是向土壤中添加鈍化劑，通過吸附、沉淀、絡(luò)合、離子交換和氧化還原等一系列反應(yīng)，促使可交換態(tài)重金屬轉(zhuǎn)化為有機(jī)結(jié)合態(tài)和殘?jiān)鼞B(tài)，降低重金屬污染物的生物有效性和可遷移性。常用的鈍化劑包括石灰性物質(zhì)、炭材料、粘土礦物、含磷材料、有機(jī)肥和農(nóng)業(yè)廢棄物等，又可分為無機(jī)類鈍化劑和有機(jī)類鈍化劑。
無機(jī)類鈍化劑有以下幾種：
（1）石灰性物質(zhì)修復(fù)：石灰性物質(zhì)指的是石灰和碳酸鈣等顯堿性的物質(zhì)，土壤中的重金屬一部分是以陽離子形式存在，這部分重金屬的遷移性大、生物可利用性高，危害最大。施用石灰或碳酸鈣可以提高土壤PH值，土壤顆粒表面負(fù)電荷增加，促使土壤中Cd、Cu、Hg、Zn、Pb 等元素形成氫氧化物或碳酸鹽結(jié)合態(tài)鹽類沉淀。
（2）炭材料修復(fù)：包括生物炭、活性炭等一類高度穩(wěn)定的炭質(zhì)有機(jī)物，呈堿性且具有大量微小孔隙，同時(shí)具有大量的表面負(fù)電荷、高的電荷密度以及較大的比表面積，其表面含有豐富的含氧官能團(tuán)（羧基、酚羥基、羰基、內(nèi)脂基）的物質(zhì)，可以吸附重金屬（Cu、Zn、Cd、Pb、Ni）。生物炭的施用量越大其降低程度也越大。生物炭施入土壤以后放置時(shí)間要充足，讓其能充分吸附重金屬元素，改良土壤理化性狀。但是生物炭礦質(zhì)養(yǎng)分含量低，其直接養(yǎng)分作用是有限的，因此生物炭要與肥料混施，這樣肥料彌補(bǔ)了生物炭養(yǎng)分低的缺陷，而生物炭具有賦予肥料養(yǎng)分緩釋性能的互補(bǔ)和協(xié)同作用。
（3）粘土礦物修復(fù)：粘土礦物具有比表面積大，極性、吸附性、離子交換性強(qiáng)等突出的特性，因此可以利用粘土礦物對重金屬的吸附、配合、共沉淀等作用降低重金屬的移動性和生物有效性，減少重金屬向水體和植物及其他環(huán)境單元的遷移，從而實(shí)現(xiàn)重金屬污染土壤的化學(xué)修復(fù)。（4）含磷材料修復(fù)：常用的含磷鈍化劑有磷灰石族礦物、骨粉、無機(jī)磷肥和無機(jī)磷酸鹽等。目前含磷材料修復(fù)主要集中在Pb上。
（1）石灰性物質(zhì)修復(fù)：石灰性物質(zhì)指的是石灰和碳酸鈣等顯堿性的物質(zhì)，土壤中的重金屬一部分是以陽離子形式存在，這部分重金屬的遷移性大、生物可利用性高，危害最大。施用石灰或碳酸鈣可以提高土壤PH值，土壤顆粒表面負(fù)電荷增加，促使土壤中Cd、Cu、Hg、Zn、Pb 等元素形成氫氧化物或碳酸鹽結(jié)合態(tài)鹽類沉淀。
（2）炭材料修復(fù)：包括生物炭、活性炭等一類高度穩(wěn)定的炭質(zhì)有機(jī)物，呈堿性且具有大量微小孔隙，同時(shí)具有大量的表面負(fù)電荷、高的電荷密度以及較大的比表面積，其表面含有豐富的含氧官能團(tuán)（羧基、酚羥基、羰基、內(nèi)脂基）的物質(zhì)，可以吸附重金屬（Cu、Zn、Cd、Pb、Ni）。生物炭的施用量越大其降低程度也越大。生物炭施入土壤以后放置時(shí)間要充足，讓其能充分吸附重金屬元素，改良土壤理化性狀。但是生物炭礦質(zhì)養(yǎng)分含量低，其直接養(yǎng)分作用是有限的，因此生物炭要與肥料混施，這樣肥料彌補(bǔ)了生物炭養(yǎng)分低的缺陷，而生物炭具有賦予肥料養(yǎng)分緩釋性能的互補(bǔ)和協(xié)同作用。
（3）粘土礦物修復(fù)：粘土礦物具有比表面積大，極性、吸附性、離子交換性強(qiáng)等突出的特性，因此可以利用粘土礦物對重金屬的吸附、配合、共沉淀等作用降低重金屬的移動性和生物有效性，減少重金屬向水體和植物及其他環(huán)境單元的遷移，從而實(shí)現(xiàn)重金屬污染土壤的化學(xué)修復(fù)。（4）含磷材料修復(fù)：常用的含磷鈍化劑有磷灰石族礦物、骨粉、無機(jī)磷肥和無機(jī)磷酸鹽等。目前含磷材料修復(fù)主要集中在Pb上。
有機(jī)類鈍化劑主要有以下幾種：
（1）有機(jī)肥修復(fù)：有機(jī)肥不僅可以改善土壤的理化性質(zhì)，增加土壤的肥力，而且有機(jī)肥中的有益微生物對重金屬有很強(qiáng)的親和性，可通過形成不溶性金屬-有機(jī)復(fù)合物、增加土壤陽離子交換量$降低土壤中重金屬的水溶態(tài)及可交換態(tài)組分，降低其生物有效性。
（2）農(nóng)業(yè)廢棄物修復(fù)：農(nóng)業(yè)廢棄物主要是玉米、棉花、水稻的秸稈等，含有大量的粗纖維和無氮浸出物。農(nóng)業(yè)廢棄物在腐熟分解過程中產(chǎn)生的有機(jī)酸（如胡敏酸、富里酸、氨基酸），糖類及含氮、硫雜環(huán)化合物，能與金屬氧化物、金屬氫氧化物及礦物的金屬離子發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)，形成金
（1）有機(jī)肥修復(fù)：有機(jī)肥不僅可以改善土壤的理化性質(zhì)，增加土壤的肥力，而且有機(jī)肥中的有益微生物對重金屬有很強(qiáng)的親和性，可通過形成不溶性金屬-有機(jī)復(fù)合物、增加土壤陽離子交換量$降低土壤中重金屬的水溶態(tài)及可交換態(tài)組分，降低其生物有效性。
（2）農(nóng)業(yè)廢棄物修復(fù)：農(nóng)業(yè)廢棄物主要是玉米、棉花、水稻的秸稈等，含有大量的粗纖維和無氮浸出物。農(nóng)業(yè)廢棄物在腐熟分解過程中產(chǎn)生的有機(jī)酸（如胡敏酸、富里酸、氨基酸），糖類及含氮、硫雜環(huán)化合物，能與金屬氧化物、金屬氫氧化物及礦物的金屬離子發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)，形成金
屬有機(jī)絡(luò)合物。
我公司自主研發(fā)的生物有機(jī)肥，富含多種活性菌和有機(jī)質(zhì)，改善根際土壤生態(tài)環(huán)境，對土壤重金屬有一定的吸附作用，可降低植物對重金屬的吸收，對無公害綠色農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)具有一定指導(dǎo)意義。因此，生物有機(jī)肥可作為土壤重金屬污染修復(fù)的鈍化劑，應(yīng)加大生物有機(jī)肥與土壤重金屬的研究，改善重金屬污染的現(xiàn)狀。
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