施用城市熟化污泥下改良土壤——蘿卜中鎘、銅、鋅的富集遷移研究.pdf

1、隨著城市化進(jìn)程的日益加快，所產(chǎn)生的城市污泥也日趨增多。城市污泥的資源化問題一直是國內(nèi)外學(xué)者所關(guān)注的熱點(diǎn)問題。城市污泥土地利用可充分利用城市污泥的優(yōu)點(diǎn)，變廢為寶。城市污泥雖然自身有機(jī)質(zhì)含量高，營養(yǎng)元素豐富，但其中仍含有大量細(xì)菌以及重金屬等有毒有害物質(zhì)，因此，城市污泥利用過程中需要考慮重金屬元素對環(huán)境所產(chǎn)生的危害和影響。本研究以重金屬鎘、銅、鋅作為研究對象，將低濃度城市熟化污泥施入黃土后制成的改良土壤作為供試土壤，并以蘿卜作為供試植物，通過

2、室外盆栽試驗(yàn)和室內(nèi)實(shí)驗(yàn)分析相結(jié)合的手段，系統(tǒng)的研究了重金屬鎘、銅、鋅在施用城市熟化污泥土壤-蘿卜系統(tǒng)中的富集遷移以及生物有效性，主要研究結(jié)果表明：
　　1、添加0.5％的城市熟化污泥后黃土的的基本理化性質(zhì)。在添加0.5%的城市熟化污泥后，土壤pH有所下降，從8.05下降到7.82，土壤EC值從781μs/cm上升到848μs/cm，土壤有機(jī)質(zhì)含量也有明顯的上升，從4.34 g/kg上升到6.17 g/kg，碳酸鹽含量有所下降，城市

3、熟化污泥加入土壤中，土壤中各類重金屬元素含量也有明顯上升，但均為低于國家標(biāo)準(zhǔn)。
　　2、添加0.5%的城市熟化污泥后土壤中重金屬鎘的各個(gè)形態(tài)都發(fā)生了變化。添加0.5%城市熟化污泥后，土壤中鎘的酸提取態(tài)含量有所下降，可還原態(tài)、可氧化態(tài)以及殘?jiān)鼞B(tài)含量都有所上升。在添加0.5%城市熟化污泥后土壤中酸提取態(tài)比例系數(shù)有所下降，下降幅度為0.02%-14.74%，重金屬鎘的其他三種形態(tài)比例系數(shù)整體有所上升，鎘的可還原態(tài)比例系數(shù)上升幅度為1.0

4、1%-9.81%，鎘的可氧化態(tài)比例系數(shù)上升幅度為1.05%-4.08%，殘?jiān)鼞B(tài)比例系數(shù)上升幅度為0.25%-3.46%。外源鎘濃度增加以及添加城市熟化污泥引起了重金屬鎘在土壤中的再分配，但這種分配隨著時(shí)間變化會(huì)趨于穩(wěn)定。
　　3、添加0.5%的城市熟化污泥后土壤中重金屬鎘對土壤酶活性產(chǎn)生了影響。添加城市熟化污泥增強(qiáng)土壤中土壤酶活性，添加0.5%城市熟化污泥后四種酶(脲酶、磷酸酶、蔗糖酶、過氧化氫酶)的活性分別升高了0.41 mg/

5、g、0.56 mg/g、0.10 mg/g和0.10 ml/g。外源重金屬鎘對不同土壤酶活性所產(chǎn)生的影響不同，既可能增強(qiáng)土壤酶活性，也可能抑制土壤酶活性。重金屬鎘的酸提取態(tài)以及可氧化態(tài)會(huì)對不同土壤酶活性產(chǎn)生顯著影響。
　　4、添加0.5%城市熟化污泥后對土壤中其他重金屬(銅、鋅)的形態(tài)也會(huì)產(chǎn)生影響。在添加0.5%城市熟化污泥后，土壤中銅的酸提取態(tài)含量有所下降，下降幅度為0.26-0.94 mg/kg，而可還原態(tài)和可氧化態(tài)

6、含量都有不同程度的上升，其上升幅度分別為0.21-0.98 mg/kg和0.11-2.26 mg/kg；在添加0.5%城市熟化污泥后，土壤中鋅的酸提取態(tài)含量有所下降，下降幅度為0.02-0.42 mg/kg，而可還原態(tài)和可氧化態(tài)含量都有不同程度的上升，其上升幅度分別為0.68-1.81 mg/kg和0.54-3.68 mg/kg。因此添加0.5%城市熟化污泥也降低了銅鋅在土壤中的活性。
　　5、添加0.5%城市熟化污泥能夠促進(jìn)蘿卜

7、的生長。施用0.5%城市熟化污泥使得蘿卜地上和地下部分干重分別增加了0.12-0.73 g和0.07-0.45 g。外源鎘的添加使得蘿卜生長呈現(xiàn)出先促進(jìn)后抑制的趨勢，并且當(dāng)外源鎘濃度為2.4 mg/kg時(shí)，蘿卜地上和地下部分干重能達(dá)到最大。
　　6、添加0.5%城市熟化污泥可減少蘿卜對重金屬鎘的吸收富集。蘿卜各部分富集 Cd的能力大小為：地上部分>地下部分。通過對比也發(fā)現(xiàn)蘿卜地上部分重金屬含量高于蘿卜地下部分重金屬含量。在添加0.

8、5%城市熟化污泥后，蘿卜地上部分和地下部分重金屬鎘含量分別降低了0.01-0.56 mg/kg和0.04-0.17 mg/kg，并且添加0.5%城市熟化污泥也使得蘿卜地上部分和地下部分富集系數(shù)有所降低，可見施加低濃度城市熟化污泥降低了蘿卜對重金屬的富集，減少蘿卜體內(nèi)重金屬鎘的含量。
　　7、蘿卜各個(gè)部分中重金屬鎘含量與土壤中鎘含量呈現(xiàn)極顯著的正相關(guān)關(guān)系，說明土壤的污染程度對蘿卜各個(gè)部分鎘含量有直接關(guān)系。城市熟化污泥的加入不僅影響土