超聲波活化風(fēng)化煤對(duì)土壤中Hg形態(tài)及土壤酶活性的影響研究.pdf

1、重金屬汞(Hg)具有持久性、易遷移性、高度生物富集性，且毒性很強(qiáng)，其可以通過大氣沉降、工業(yè)生產(chǎn)廢料和城市生活垃圾的堆放、農(nóng)用耕作不合理地施用含汞的肥料和農(nóng)藥以及灌溉等途徑進(jìn)入土壤，不僅危害土壤質(zhì)量、地下水安全、作物的產(chǎn)量和質(zhì)量，而且可以通過食物鏈危害人類的健康。近幾年，風(fēng)化煤作為土壤改良劑廣泛受到關(guān)注，風(fēng)化煤中含有大量的再生腐植酸和多種含氧活性功能團(tuán)，如羧基、醌基、酚羥基、醇羥基等，不僅可以改良土壤的環(huán)境條件，還可以治理土壤重金屬污染。

2、現(xiàn)有的研究工作主要集中于湖泊、河流等水生態(tài)系統(tǒng)中汞的遷移富集研究，而對(duì)汞在陸地生態(tài)系統(tǒng)中的行為及其影響研究較少。本課題研究超聲波活化風(fēng)化煤對(duì)土壤中汞形態(tài)和土壤酶活性的影響，旨在為汞污染的區(qū)域施加風(fēng)化煤肥料提供理論依據(jù)。主要研究結(jié)果如下:
　　(1)超聲波能夠明顯提高風(fēng)化煤中游離腐植酸的產(chǎn)率，但是活化受多個(gè)因素的影響。一定條件下，風(fēng)化煤中游離腐植酸的含量與超聲波功率、超聲時(shí)間及水煤比呈現(xiàn)正相關(guān)性。本實(shí)驗(yàn)條件下，超聲波活化風(fēng)化煤中腐植

3、酸的最優(yōu)條件是:水煤比8∶1、超聲波功率500 W、超聲時(shí)間40 min，此條件下風(fēng)化煤中游離腐植酸含量為8.36％，較未活化風(fēng)化煤中游離腐植酸含量提高了7.67倍。
　　(2)超聲波活化風(fēng)化煤對(duì)土壤中汞形態(tài)和總汞含量的影響研究結(jié)論為:在風(fēng)化煤添加量20、40、60、80 g/kg條件下，土壤中汞的形態(tài)主要以有機(jī)結(jié)合態(tài)和殘?jiān)鼞B(tài)為主。在風(fēng)化煤添加量20、40、60、80g/kg條件下，土壤中溶解態(tài)與可交換態(tài)、特殊吸附態(tài)、氧化態(tài)的Hg

4、的量均低于對(duì)照，有機(jī)結(jié)合態(tài)、殘?jiān)鼞B(tài)Hg的量均顯著高于對(duì)照值。而且添加活化風(fēng)化煤的溶解態(tài)與可交換態(tài)、特殊吸附態(tài)、氧化態(tài)的Hg的量低于添加未活化風(fēng)化煤條件下的汞形態(tài)含量，說明活化風(fēng)化煤能夠更好地降低土壤中Hg的可移動(dòng)性，從而降低了土壤中Hg的生物毒性，使得植物中Hg的含量降低，小白菜對(duì)Hg的富集減弱。在土壤中汞添加量0、1.0、1.5、2.0mg/kg條件下，添加活化風(fēng)化煤80g/kg時(shí)，土壤中總汞含量達(dá)到最大值，而小白菜中Hg的含量最小，

5、小白菜對(duì)Hg的富集作用最弱。
　　(3)風(fēng)化煤對(duì)土壤酶（過氧化氫酶、脲酶、蔗糖酶）活性的影響研究結(jié)論為:隨著土壤中重金屬汞濃度的增加，土壤酶（過氧化氫酶、脲酶、蔗糖酶）的活性逐漸降低，說明重金屬汞對(duì)土壤酶活性有一定的抑制作用。在風(fēng)化煤添加量20、40、60、80g/kg條件下，與對(duì)照相比，土壤酶活性均升高，且添加超聲波活化風(fēng)化煤條件下的土壤酶活性高于添加未活化的風(fēng)化煤，說明風(fēng)化煤可以緩解重金屬汞對(duì)土壤酶的抑制作用，且超聲波活化后的