腐植酸對防治土壤重金屬污染的作用

1、腐植酸對防治土壤重金屬污染的作用土壤是人類不可缺少的、 不可再生的自然資源， 是人類賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ)。土壤具有支持植物生長的生產(chǎn)能力， 同時(shí)還具有同化和代謝外界進(jìn)入如土壤物質(zhì)的能力，具有承載一定污染負(fù)荷的環(huán)境容量。所以，土壤也常被用于保護(hù)環(huán)境的凈化劑。當(dāng)污染物超過土壤的消納容量，就會(huì)產(chǎn)生土壤污染，引發(fā)食品安全問題。對重金屬污染，國內(nèi)外采取施用石灰、磷酸鹽、鋅氧化物、磷礦粉、有機(jī)肥、 EDTA鰲合劑等土壤改良劑，使重金屬以碳酸鹽、磷酸鹽等形態(tài)沉淀，或被鰲合劑絡(luò)合吸附，使其活性降低，減少或避免重金屬對農(nóng)產(chǎn)品的污染，收到很好的效果。另外，采用種植結(jié)構(gòu)調(diào)整是減少重金屬對食品污染的一條有效易行農(nóng)業(yè)技術(shù)

2、措施。 將重金屬污染地塊安排種植非食用的花卉、林業(yè)苗本、綠化草坪作物，以及抗重金屬污染禾木科作物和品種。 試驗(yàn)研究表明， 采用具有多種特有功能的腐植酸類肥料、腐植酸類土壤改良劑與上述防治重金屬污染措施相結(jié)合，是廉價(jià)而有效的綜合性防治方法。1 高分子堿性腐植酸鹽具有絡(luò)合固定重金屬，降低重金屬活性的作用腐植酸含有竣基、 酚經(jīng)基和醒基等活性功能團(tuán)，具有親水性、吸附性、離子交換性、絡(luò)合性、氧化還原性和生物活性。腐植酸施人土壤中可與水溶態(tài)、 吸附態(tài)的生物有效性重金屬離子發(fā)生吸附、離子交換、氧化還原、 絡(luò)合螯合等各種化學(xué)反應(yīng)，使重金屬離子被絡(luò)合和鰲合固定或吸附固定，降低重金屬離子生物有效性，減少植物吸收量

3、。大量試驗(yàn)資料證明，施用石灰、氧化鋅、磷灰石等土壤改良劑提高土壤 pH 值，可使重金屬以碳酸鹽、磷酸鹽、硫酸鹽形態(tài)沉淀，降低生物有效性。 石灰等改良劑與腐植酸及有機(jī)肥配合施用， 因石灰可促進(jìn)腐植酸對重金屬的絡(luò)合鰲合作用，提高了防治重金屬污染的效果。如許正一等對臺灣北部受銅、 鋅污染的水稻土修復(fù)研究試驗(yàn)證明，當(dāng)氧化鈣與綠肥、磷灰石和腐植酸組合施用時(shí)，提高了銅、鋅的固定效果，使其生物有效性濃度降低。賴鴻裕等 (2004) 在應(yīng)用石灰、氧化鋅和堆肥對福污染土壤修復(fù)研究時(shí)，使土壤 pH 值由提升為，從試驗(yàn)結(jié)果看石灰與堆肥配施固定鎘效果也優(yōu)于石灰單施， 鎘在小麥籽粒中含量達(dá)到了臺灣的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。 而有機(jī)堆

4、肥和氧化鋅單施處理降低小麥籽粒福含量濃度效果不明顯。一些試驗(yàn)結(jié)果表明，中和土壤 pH 值至以上，可使植物根系對汞的吸收減少至最低。 項(xiàng)國棟等在腐植酸膏體沖施肥不同處理對草毒重金屬鉛、 鎘、汞的含量的研究分析結(jié)果是每次施 15 千克 / 畝處理，對鉛含量有明顯降低作用，鎘、汞含量都高于對照；每次沖施 10 千克 / 畝處理 3 種重金屬含量均顯著低于對照； 每次沖施 5 千克 / 畝對降低 3 種重金屬含量均無效果。沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)楊玉紅等，對等養(yǎng)分量化肥和固體腐植酸腐肥的淋出液測定試驗(yàn)表明，偏堿性腐肥淋出液 pH 值由逐漸降至，由堿性轉(zhuǎn)為中性，而化肥淋出液 pH 值由逐漸降至。二者淋出液變化的極差

5、值分別為和。腐植酸肥料對土壤溶液 pH 值的平穩(wěn)調(diào)節(jié)作用使淋出液電導(dǎo)率值產(chǎn)生明顯差異，腐肥的電導(dǎo)率低于化肥，也低于土壤 ( 對照 ) 淋出液。說明腐肥具有降低土壤溶液中重金屬鹽濃度作用。試驗(yàn)結(jié)果表明，應(yīng)用腐植酸類物質(zhì)防治重金屬污染要考慮腐植酸種類、施用量、 適宜施用方法和時(shí)間及污染的重金屬種類和形態(tài)。但從目前已掌握試驗(yàn)資料看， 應(yīng)用堿性腐植酸鉀、 腐植酸鈉和腐植酸鈣等高分子腐植酸改良劑，或腐植酸與氧化鈣等堿性改良劑配合施用，以及施用偏堿性腐植酸復(fù)合肥，對提高土壤 pH 值，形成高分子較穩(wěn)定的腐植酸重金屬鹽， 對降低重金屬生物活性效果明顯， 再配合選用抗重金屬能力強(qiáng)的作物品種， 在重金屬有一定污

6、染的土壤上也可生產(chǎn)出安全無公害食品。2 低分子弱酸性腐植酸具有增強(qiáng)土壤重金屬活性，有利于提高植物修復(fù)重金屬污染土壤速率由于腐植酸分子結(jié)構(gòu)中酸性基團(tuán)上存在活潑的氫， 使腐植酸具有弱酸性，使土壤 pH 值降低，有利于提高土壤重金屬活性 ; 腐植酸分子上的氫元素可與重金屬離子發(fā)生交換反應(yīng)； 在土壤氧化還原電位 的條件下，腐植酸呈現(xiàn)電子給予體的還原作用， 使重金屬由氧化態(tài)變?yōu)檫€原態(tài)，可使高價(jià)態(tài)重金屬離子轉(zhuǎn)化為低價(jià)態(tài)， 減少以氧化物態(tài)或高價(jià)重金屬鹽形態(tài)的沉淀； 腐植酸具有絡(luò)合和螯合重金屬能力， 不同種類腐植酸的絡(luò)合鰲合能力強(qiáng)弱順序?yàn)辄S腐酸 棕腐酸 黑腐酸，如每克黃腐酸可結(jié)合 Fe2O3750-890mg，每克黑腐酸可結(jié)合 Fe2O3119-152 mg。而小分子黃腐酸鹽溶解性好， 穩(wěn)定性差，使重金屬離子生物活性增強(qiáng)，易被具有超富集重金屬能力的植物或微生物所吸收， 因此可加快被重金屬污染土壤的植物修復(fù)和生物修復(fù)速度，縮短修復(fù)時(shí)間。腐植酸對重金屬生物有效性的增強(qiáng)， 對采用有超富集重金屬能力的植物修復(fù)技術(shù)治理重度污染的土壤，其作用類似于施用 EDTA等螯合劑的螯合誘導(dǎo)修復(fù)。 通過增加土壤溶液中重金屬濃度， 大幅度提高植物對重金屬的吸收量和富集能力， 土壤中重金屬隨植物收割而被移出土壤，逐漸恢復(fù)到正常含量水平，