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底泥基质化利用及对污染土壤重金属的影响

项丽君  
【摘要】:本文基于对河道底泥(含絮凝剂)的资源化利用,一方面利用含絮凝剂的底泥与腐熟猪粪调配筛选出合适的园艺栽培基质,另一方面利用底泥中的絮凝剂(聚合氯化铝,PAC)探讨对污染土壤中重金属的影响,取得如下结果:(1)含絮凝剂的底泥容重大、孔隙度小、有机质含量低、速效磷钾偏低,不适合直接作为栽培基质。选取含絮凝剂的底泥和腐熟猪粪的不同配比,初筛出两种不同基质S2(80%底泥+20%猪粪)和S3(70%底泥+30%猪粪);并以100%絮凝剂底泥为对照(CK),测定基质CK、S2和S3的理化性质。相对于CK,基质S2、S3的容重降低,孔隙度增大,更符合栽培基质要求,且S2、S3中的有机质、碱解氮、速效磷和速效钾的含量显著增加。盆栽实验也表明,S2、S3的栽培效果明显优于CK,且以S2的效果最好。同时FTIR表明,与CK相比,S2、S3基质中的Si-O-Si、Si-O-Al和Si-O-Mg的特征峰强度均有所改变,说明随着腐熟猪粪的加入,调配基质的组成成分及其含量均有所变化。(2)选取了华家池小粉土和富阳重金属污染水稻土,与含絮凝剂的底泥混合得到4种不同的混合土壤:N(100%小粉土)、NS(60%小粉土+40%底泥)、P(100%污染水稻土)、PS(60%污染水稻土+40%底泥)。添加絮凝剂底泥的NS、PS相较于N、P,其EC、有机质、碱解氮、速效钾均有不同程度的增大,且PS相较于P,其Cu、Pb、Cd、Zn的含量也显著降低。用上述4种土壤种植水稻(嘉58、秀水134),PS中水稻的整体长势优于P,而NS中水稻的整体长势则弱于N;PS中水稻各器官对土壤中Cu、Pb、Cd、Zn的吸收显著低于P,故添加絮凝剂底泥可以显著降低富阳重金属污染水稻土壤中的Cu、Pb、Cd、Zn含量,并且能有效减少水稻对土壤Cu、Pb、Cd、Zn的吸收;添加絮凝剂底泥,导致重金属污染水稻土壤中Al浓度的增加,且土壤Al/P和Cd/Al显著降低,这也会减弱水稻对土壤Cd的吸收。


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