酸化土壤治理方法精選(九篇)

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第1篇：酸化土壤治理方法范文

“最鎂”――力拓肥料（沈陽(yáng)）有限公司采用世界專利技術(shù)生產(chǎn)的一種堿性鎂肥，標(biāo)識(shí)技術(shù)指標(biāo)：MgO≥27%，堿性因子≥50%，pH值9～10；執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)GB/T 26568-2011，登記證號(hào)：農(nóng)肥[2015]準(zhǔn)備字4677號(hào)，專利證號(hào)：ZL200710159346.6。產(chǎn)品說(shuō)明介紹該產(chǎn)品長(zhǎng)效緩釋，補(bǔ)鎂控酸；能持久深入地調(diào)節(jié)土壤酸堿度，防止土壤酸化，減少鋁元素的毒害；提高肥料綜合利用率，減少根結(jié)線蟲(chóng)病發(fā)生，促進(jìn)作物健壯生長(zhǎng)；釋放土壤中被固定的氮、磷、鉀等元素，避免土壤板結(jié)，是酸性土壤及酸化土壤補(bǔ)鎂、調(diào)酸的理想產(chǎn)品。

利川耕地酸化問(wèn)題相當(dāng)突出，耕地酸化面積大、程度深、分布廣、治理難，嚴(yán)重制約了利川農(nóng)業(yè)的持續(xù)穩(wěn)步健康發(fā)展，特別是給蔬菜產(chǎn)業(yè)帶來(lái)了災(zāi)難性的影響，齊躍山等部分老蔬菜基地因酸化而淪為“不菜之地”，直接威脅到利川“蔬菜大縣”的美譽(yù)。近幾年，農(nóng)業(yè)部門(mén)大力宣傳、示范引導(dǎo)廣施石灰、增施有機(jī)肥等常規(guī)治理措施，耕地酸化問(wèn)題得到了一定遏制和緩解，但pH值低于5.5的酸性土壤仍然超過(guò)70%，特別是pH值低于4.5的強(qiáng)酸性耕地面積還占近30%。

為快速有效治理利川耕地酸化，穩(wěn)步改善和提升耕地質(zhì)量，利川市土壤肥料工作站從2010年開(kāi)始研究耕地酸化治理的新方法、新材料，篩選了奧力硅、大粒硅等堿性硅肥對(duì)作物增產(chǎn)明顯，對(duì)中和土壤酸性、提升土壤pH值有較好效果，值得大面積推廣應(yīng)用；還發(fā)現(xiàn)碳酸氫鈉、碳酸鈉等堿性物料不宜用于治理耕地酸性，用量難以掌握，易造成作物燒根、燒苗；雙飛粉、滑石粉、石膏粉等材料對(duì)作物無(wú)明顯增產(chǎn)效果，短期內(nèi)也未能發(fā)揮其中和土壤酸性的作用。

2016年初，由利川市眾邦農(nóng)化經(jīng)營(yíng)部從力拓肥料（沈陽(yáng)）有限公司引進(jìn)新型堿性鎂肥“最鎂”，利川市土壤肥料工作站選擇本地蘿卜、甘藍(lán)、白菜3種大宗蔬菜在高山和二高山不同海拔進(jìn)行了試驗(yàn)示范（表1），效果突出。

1 “最鎂”應(yīng)用于蘿卜、甘藍(lán)、白菜等十字花科蔬菜增產(chǎn)明顯

各試驗(yàn)點(diǎn)在常規(guī)施肥的基礎(chǔ)上，667 m2增施“最鎂”10 kg增產(chǎn)效果明顯（表2），比常規(guī)施肥667 m2增產(chǎn)462～1 371 kg，平均667 m2增產(chǎn)789 kg，增幅8.14%～29.24%，平均增幅17.30%。⒏魘匝櫚慍9媸收鄞亢螅ū3）與蔬菜增產(chǎn)幅度對(duì)比，發(fā)現(xiàn)隨著單位面積肥料總養(yǎng)分、純氮、氧化鉀投入量降低，增產(chǎn)幅度呈升高趨勢(shì)。說(shuō)明施用“最鎂”后肥料利用率提高，促進(jìn)了蔬菜對(duì)土壤中氮和鉀的吸收；因各試驗(yàn)點(diǎn)磷的用量較大，鎂對(duì)磷吸收的促進(jìn)作用未能得到體現(xiàn)。

2 “最鎂”可促進(jìn)蔬菜提前成熟、整齊度提高、外觀商品品質(zhì)提升

在蔬菜生長(zhǎng)中、后期田間觀察，施用“最鎂”后葉片顏色更深綠，植株更整齊，成熟期明顯縮短，可提前5～10天上市，白菜、甘藍(lán)葉片包裹的緊實(shí)度提高，這對(duì)蔬菜的長(zhǎng)途運(yùn)輸十分有利。

3 施用“最鎂”可提高蔬菜的抗病性能

各試驗(yàn)點(diǎn)驗(yàn)收時(shí)對(duì)病害發(fā)生情況進(jìn)行調(diào)查，綜合感病率（只記病株，未記發(fā)病等級(jí)）見(jiàn)表4。施用“最鎂”可明顯提高十字花科蔬菜的綜合抗病性能，每100株蔬菜病株減少1～55株，平均減少16.8株/100株。在試驗(yàn)區(qū)域，常年病害發(fā)生情況是白菜>甘藍(lán)>蘿卜。噴施對(duì)癥的殺菌劑對(duì)病害有較好防效，未噴施殺菌劑的團(tuán)合、大溝、光明3個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)蔬菜病害明顯偏重發(fā)生。

4 施用“最鎂”可提高蔬菜的鈣、鎂含量，促進(jìn)蔬菜內(nèi)在品質(zhì)提高

收獲時(shí)取蔬菜植株樣（大溝和光明未取樣）檢測(cè)其全鈣鎂含量，結(jié)果見(jiàn)表5。施用“最鎂”明顯增加了蔬菜的鈣、鎂含量，鈣增幅在15.18%～51.45%，鎂增幅為6.61%～76.08%。鈣、鎂協(xié)同作用表現(xiàn)明顯，蔬菜鎂含量提高其鈣含量相應(yīng)也提高。相關(guān)分析表明，表5中施“最鎂”、未施“最鎂”及施比未施后的增產(chǎn)幅度3項(xiàng)指標(biāo)鎂和鈣的相關(guān)系數(shù)分別為：0.939 5、0.992 6、0.831 9。

5 施用“最鎂”可提高土壤pH值、土壤陽(yáng)離子交換量（CEC、土壤硅鋁率）

第2篇：酸化土壤治理方法范文

關(guān)鍵詞：丘陵山區(qū)；耕地土壤；治理；修復(fù)

中圖分類號(hào)：S222 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20160132039

1 概述

吉林省地勢(shì)自東南向西北呈階梯式下降，東部分布長(zhǎng)白山地原始森林，西部分布草原濕地，是吉林省重要的生態(tài)屏障[1]；中部為松遼平原，是全國(guó)重要的糧食和畜產(chǎn)品生產(chǎn)基地。山地、丘陵、平原分別占36%、58%和6%，山地丘陵占絕大部分。

長(zhǎng)期以來(lái)，吉林省丘陵山區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展受到環(huán)境，耕作模式等多種因素影響，多是小規(guī)模生產(chǎn)，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以人力畜力為主，成本高，效率低，機(jī)械化水平遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于平原地區(qū)[2]。

環(huán)保部的《中國(guó)土壤環(huán)境保護(hù)政策》稱，土壤是污染物的最終受體，大量水、氣污染陸續(xù)轉(zhuǎn)化為土壤污染，損害了社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)。

2 國(guó)內(nèi)外研究分析

目前，從土壤學(xué)研究的整體水平看，美國(guó)是世界上土壤學(xué)研究最發(fā)達(dá)的國(guó)家之一[3]，其在防止土壤侵蝕、進(jìn)行土壤保護(hù)上投入了大量的人力、物力、和財(cái)力，土壤侵蝕得到了有效的控制；土壤科學(xué)研究及土壤改良技術(shù)處于世界先進(jìn)水平，建立了一整套的土壤污染防治體系；美國(guó)創(chuàng)造的土壤少耕、免耕理論與技術(shù)處于世界領(lǐng)先水平，對(duì)世界農(nóng)業(yè)發(fā)展和土壤保護(hù)發(fā)揮了重要作用。

日本在提高山地的農(nóng)用地利用率方面取得很好的成效，通過(guò)對(duì)田間地塊進(jìn)行區(qū)劃，在復(fù)雜地形上進(jìn)行原山坡造旱田工程、斜面旱田工程及梯田工程，極大的提高了土地利用率；造成后的農(nóng)用地面，通過(guò)一系列的農(nóng)地保全計(jì)劃，得以持續(xù)發(fā)展。

與美國(guó)、日本等山地農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)山地丘陵現(xiàn)有耕地土壤污染治理與修復(fù)還處于起步階段，治理與保護(hù)手段單一，普遍存在土地利用率低、土壤質(zhì)量不穩(wěn)定、勞動(dòng)強(qiáng)度大等問(wèn)題。目前，國(guó)家已加大該方面的投入力度，科研方面也取得了較好的進(jìn)展，但在土壤的成分、形成機(jī)理上研究較多，污染治理與修復(fù)上的研究較少。

3 吉林省丘陵山區(qū)存在的主要問(wèn)題及原因分析

吉林省現(xiàn)有耕地面積560萬(wàn)hm2，耕地總量占全省土地總面積的1/3左右，基本農(nóng)田483.4萬(wàn)hm2，旱地面積35.02萬(wàn)hm2，水田面積66.67萬(wàn)hm2。吉林省在地形上從平原到山地，在氣候上從濕潤(rùn)到干燥的自然條件十分復(fù)雜。從植物生長(zhǎng)上，從森林到平原，形成了這種由東到西的逐漸變化，這也導(dǎo)致了吉林的土壤有著很復(fù)雜的類型[4]。

3.1 存在的主要問(wèn)題

山區(qū)丘陵地塊小，作物品種過(guò)多，生產(chǎn)規(guī)模小，農(nóng)機(jī)化水平低，土壤的片蝕、細(xì)溝侵蝕和風(fēng)蝕嚴(yán)重，水土流失，流域水污染嚴(yán)重，主要有以下幾點(diǎn)：

3.1.1 水利條件差

山地的水利設(shè)施沒(méi)有發(fā)展，管理山地比平地困難的多，容易發(fā)生災(zāi)害。

3.1.2 土壤不良

在東部，生草灰化土及灰化棕色森林土116萬(wàn)hm2、沼澤土草甸土30萬(wàn)hm2。其中生草灰化土是吉林東部最主要的耕地土壤之一，它分布在低丘陵地形上。這種土壤適種小米、大豆、高粱，在生草層較厚的土壤上肥力較高，無(wú)生草層被沖刷之后，露出灰白層，則肥力很低。

3.1.3 坡度的問(wèn)題

坡度是山地獨(dú)特的問(wèn)題，由于有了坡度，對(duì)勞動(dòng)效率和作業(yè)效率的影響大，和平地比較坡地上勞動(dòng)繁重，所以坡地的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)費(fèi)用中勞動(dòng)費(fèi)用所占的比例最大。

3.2 原因分析

3.2.1 地形地貌和農(nóng)田基本條件成為土地污染治理與修復(fù)的瓶頸

丘陵山區(qū)地形復(fù)雜，地塊小且分散，地面高差大，道路崎嶇難行，農(nóng)田基本建設(shè)和農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施薄弱。

3.2.2 土壤類型多樣、水土流失嚴(yán)重，給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)很大的不便

丘陵山區(qū)土壤類型多樣，酸性土壤改良難度大，耕層薄，有效土壤量銳減；有機(jī)質(zhì)仍處在緩慢下降階段，有機(jī)膠體老化趨勢(shì)明顯[5]；植物營(yíng)養(yǎng)不平衡，缺素癥發(fā)生頻繁；化肥用量居高不下，利用率普遍不高；土壤生態(tài)環(huán)境惡化；糧食生產(chǎn)成本增加，效益下降。

3.2.3 經(jīng)濟(jì)因素影響了農(nóng)民的土地治理保護(hù)觀念

由于市場(chǎng)導(dǎo)向和經(jīng)濟(jì)利益的驅(qū)使，農(nóng)民不愿意采取土地治理保護(hù)措施。

4 吉林省丘陵山區(qū)耕地土壤治理和修復(fù)的思路及對(duì)策

4.1 總體思路

4.1.1 推進(jìn)丘陵山區(qū)農(nóng)業(yè)機(jī)械化，尤其是特色農(nóng)機(jī)化

目前，丘陵山區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以傳統(tǒng)方式為主，生產(chǎn)手段極為落后，提高丘陵山區(qū)農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平要借鑒平原地區(qū)經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)丘陵山區(qū)地理和氣候的多樣性決定發(fā)展方向和模式，尤其是適應(yīng)農(nóng)藝要求的特色農(nóng)機(jī)。

4.1.2 改良酸性土壤，增加農(nóng)用地面積

吉林省丘陵山區(qū)主要耕地土壤都屬于酸性土壤，其改良主要采取2種措施：種植多年生牧草或其它植物；施石灰石、硅酸鹽和酸化磷礦粉。在進(jìn)行機(jī)械化作業(yè)時(shí)，由于坡地的土壤肥力低，所以要在深耕的同時(shí)進(jìn)行施肥作業(yè)，還可以加一些石灰改良酸性土壤。

4.1.3 探索適用山區(qū)特點(diǎn)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)和農(nóng)機(jī)推廣方式

山區(qū)地塊小而分散，作物品種多，人口分散，道路彎多而窄，所以要采取適合山區(qū)特點(diǎn)的農(nóng)機(jī)推廣方式。

4.2 對(duì)策

4.2.1 設(shè)立農(nóng)機(jī)專項(xiàng)資金項(xiàng)目，提高購(gòu)機(jī)補(bǔ)貼額度

山區(qū)幾乎沒(méi)有農(nóng)機(jī)專項(xiàng)資金項(xiàng)目，而購(gòu)機(jī)補(bǔ)貼額度偏少。很多農(nóng)民想買農(nóng)機(jī)，卻享受不到國(guó)家的惠農(nóng)政策，導(dǎo)致山區(qū)實(shí)用的農(nóng)機(jī)具奇缺；農(nóng)機(jī)作業(yè)費(fèi)用偏高，超過(guò)了平原的標(biāo)準(zhǔn)。

4.2.2 改善山區(qū)農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施，尤其是道路條件

要修建機(jī)耕道，將農(nóng)業(yè)作業(yè)地塊連接起來(lái)，建設(shè)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)藝要求相適應(yīng)的道路基礎(chǔ)設(shè)施，提高農(nóng)田生產(chǎn)和抵御自然災(zāi)害的能力。

4.2.3 設(shè)立專門(mén)的土地機(jī)構(gòu)，進(jìn)行丘陵山區(qū)的土壤改良工作

建立電子計(jì)算機(jī)化的土壤數(shù)據(jù)庫(kù)，進(jìn)行土壤資源的調(diào)查與利用工作；借鑒國(guó)外的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，用土壤物理、化學(xué)、生物學(xué)的技術(shù)改良土壤，擴(kuò)大農(nóng)用地面積。

4.2.4 因地制宜，大力推廣中小型適用農(nóng)機(jī)具

通過(guò)試驗(yàn)示范逐步推廣適合于山區(qū)機(jī)械化發(fā)展技術(shù)路線的主推特色農(nóng)機(jī)具，如水田耕整機(jī)械、步行式插秧機(jī)、微型收割機(jī)、茶園微耕機(jī)、植保機(jī)械及中小型加工機(jī)械設(shè)備等。

參考文獻(xiàn)

[1]王鴻斌，趙蘭坡，王淑華等.吉林省超高產(chǎn)玉米田土壤理化環(huán)境特征的研究[J].玉米科學(xué)，2008，16（4）：152～157.

[2]吳海燕，孫甜田，范作偉等.東北地區(qū)主要糧食作物對(duì)氣候變化的響應(yīng)及其產(chǎn)量效應(yīng)[J].農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境學(xué)報(bào)，2014，31（4）：299～307.

[3]龔子同，王志剛，Jeremy Landon Darilek等.20世紀(jì)美國(guó)土壤學(xué)家對(duì)中國(guó)土壤地理學(xué)的貢獻(xiàn)[J].土壤通報(bào)，2010，41（6）：1491-1498.

[4]王鴻斌，高強(qiáng)，趙蘭坡.吉林省主要土壤類型固定態(tài)銨含量及其影響因素研究[J].玉米科學(xué)，2010， 18（5）：96～98.

第3篇：酸化土壤治理方法范文

關(guān)鍵詞：金屬礦山；酸性阻控；植被修復(fù)

一、金屬礦山酸性污染來(lái)源

1、礦山酸性水污染

礦山廢水是從采掘場(chǎng)、選礦廠、尾礦壩、排土場(chǎng)以及生活區(qū)等地排出廢水的統(tǒng)稱。開(kāi)采、選礦、運(yùn)輸、防塵及防火等諸多生產(chǎn)及輔助工藝均需要使用大量的水，這些礦山廢水排放量大、持續(xù)性強(qiáng)，對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重。

礦山廢水中有機(jī)污染物是指其中所含的碳水化合物、蛋白質(zhì)、脂肪和木質(zhì)素等有機(jī)化合物。油類污染物是礦山廢水中較為普遍的污染物，當(dāng)水面油膜厚度在10-4cm以上時(shí)，它會(huì)阻礙水面的復(fù)氧過(guò)程，阻礙水分蒸發(fā)和大氣與水體間的物質(zhì)交換，改變水面的發(fā)射率和進(jìn)入水面表層的日光輻射，對(duì)局部區(qū)域氣候可能造成影響，主要是影響魚(yú)類和其它水生物的生長(zhǎng)繁殖。

礦山廢水中的重金屬主要有： Hg、Cr、Cd、Pb、Zn、Ni、Cu、Co、Mn、Ti、V、Mo和Bi等。被重金屬污染的礦山廢水排入農(nóng)田時(shí)，除流失一部分外，另外部分被植物吸收，剩余的大部分在泥土中聚積，當(dāng)達(dá)到一定數(shù)量時(shí)，農(nóng)作物就會(huì)出現(xiàn)病害。如土壤中含銅達(dá)20 mg/kg時(shí)，小麥會(huì)枯死；達(dá)到200 mg/kg時(shí)，水稻會(huì)枯死。此外，重金屬污染的水還會(huì)使土壤鹽堿化。大多數(shù)金屬和非金屬礦床（如煤礦）都含有黃鐵礦等硫化物，若該硫化物含量低或不含有用元素，則常作廢石處理，堆放于廢石堆或尾砂庫(kù)。在地表環(huán)境中該硫化物將迅速氧化，可形成含重金屬離子濃度很高的酸性廢水，成為礦山開(kāi)采中最大的污染源。

2、金屬礦山土壤重金屬污染

金屬礦山周邊土壤中的重金屬， 除本身由于地球化學(xué)作用而可能造成背景值偏高外，其它則主要來(lái)源于金屬礦產(chǎn)開(kāi)采、洗選、運(yùn)輸?shù)冗^(guò)程中廢氣、廢水的排放及固體廢物的堆放。露采或坑采的鉆孔、爆破和礦石裝載運(yùn)輸?shù)冗^(guò)程產(chǎn)生的粉塵和揚(yáng)塵中含有大量的重金屬， 經(jīng)過(guò)雨水的淋溶進(jìn)入周邊土壤；廢水主要包括礦坑水，選礦、冶煉廢水及尾礦池水等，廢水以酸性為主， 以含有大量重金屬及有毒、有害元素為特征。有色金屬工業(yè)固體廢棄物主要是指在開(kāi)采過(guò)程中產(chǎn)生的剝離物和廢石， 以及在選礦過(guò)程中所排棄的尾礦，這些固體廢物若在露天堆放，容易迅速風(fēng)化，并通過(guò)降雨、酸化等作用向礦區(qū)周邊擴(kuò)散， 從而導(dǎo)致土壤重金屬污染。土壤重金屬污染的主要危害包括：首先，影響植物生長(zhǎng)。土壤中的重金屬通過(guò)雨水淋溶作用向下滲透， 不僅會(huì)導(dǎo)致地下水的污染，還會(huì)被金屬礦山周圍的植物吸收，影響植物的生長(zhǎng)發(fā)育。

二、金屬礦山污染治理的具體措施

1、礦山酸性廢水的處理方法

中和法就是向酸性廢水中投入堿中和劑，利用酸堿的中和反應(yīng)達(dá)到增加廢水pH值的目的。同時(shí)，使重金屬離子與氫氧根離子發(fā)生反應(yīng)，生成難溶的氫氧化物沉淀，凈化污水。中和法是目前處理酸性廢水比較成熟的方法。中和劑主要采用石灰石或石灰；也有采用粉煤灰、煤矸石、電石泥等作為中和劑；也可用堿性廢液或廢渣（電石渣、石灰渣）中和酸性廢水。從理論上講，在一定pH值下石灰或石灰石都能使金屬沉淀，但由于各尾礦所要處理廢水中可能含絡(luò)合試劑或離子，其沉淀及沉淀完成程度差異極大。同時(shí)處理后生成的硫酸鈣渣較多，容易造成二次污染 發(fā)展現(xiàn)狀。

2.1 物理方法

一般情況下，熱處理法主要針對(duì)汞污染，效果比較明顯，但工程量較大，耗能較多，且易使土壤有機(jī)質(zhì)和土壤水遭到破壞。而工程措施是利用外來(lái)重金屬多富集在土壤表層的特性，去除受污染的表層土壤后，將下層土壤耕作活化或用未被污染活性土壤覆蓋，從而將耕作層土壤中的重金屬濃度降至臨界濃度以下。

2.2 物理化學(xué)方法

物理化學(xué)方法通常分為三種：一種是電動(dòng)修復(fù)法。這是一門(mén)新的經(jīng)濟(jì)型土壤修復(fù)技術(shù)，在不攪動(dòng)土層的基礎(chǔ)上，在包含污染土壤的電解池兩側(cè)施加直流電壓形成電場(chǎng)梯度，土壤中的重金屬通過(guò)電遷移、電滲流或電泳的途徑被帶到位于電解池兩極的處理室中并通過(guò)進(jìn)一步的處理，從而實(shí)現(xiàn)污染土壤樣品的減污或清潔。一種是土壤淋洗法。是指利用有機(jī)或無(wú)機(jī)酸等淋洗液將土壤固相中的重金屬轉(zhuǎn)移至液相中，再把富含重金屬的廢水進(jìn)一步回收處理。一種是玻璃化技術(shù)法。對(duì)某些特殊重金屬利用電極加熱將重金屬污染的土壤熔化，冷卻后形成比較穩(wěn)定的玻璃態(tài)物質(zhì)。

2.3 化學(xué)方法

化學(xué)修復(fù)是利用加入到土壤中的化學(xué)修復(fù)劑石灰、 沸石、 鈣鎂磷肥等與污染物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，有效降低重金屬的水溶性、 擴(kuò)散性和生物有效性，促使土壤中的重金屬元素轉(zhuǎn)化為難溶物，從而使污染物被降解或毒性被去除或降低的修復(fù)技術(shù)。

2.4 農(nóng)業(yè)方法

農(nóng)業(yè)生態(tài)修復(fù)是近幾年新興的修復(fù)技術(shù)，是因地制宜地調(diào)整一些耕作管理制度，在重金屬污染土壤中種植不進(jìn)入食物鏈的植物，選擇能降低土壤重金屬污染的化肥，或增施能夠固定重金屬的有機(jī)肥等措施來(lái)降低土壤重金屬污染，從而改變土壤中重金屬的活性，降低其生物有效性，減少重金屬?gòu)耐寥老蜃魑锏霓D(zhuǎn)移，從而達(dá)到減輕其危害的目的。

2.5 生物方法

污染土壤的生物修復(fù)分為植物修復(fù)技術(shù)、微生物修復(fù)技術(shù)和動(dòng)物修復(fù)技術(shù)。植物修復(fù)技術(shù)是指利用自然生長(zhǎng)或遺傳工程培育的植物及其共存微生物體系，清除污染物的一種環(huán)境治理技術(shù)。微生物修復(fù)技術(shù)是指利用土壤中某些微生物的生物活性對(duì)重金屬具有吸收、沉淀、氧化和還原等作用，把重金屬離子轉(zhuǎn)化為低毒產(chǎn)物，從而降低土壤中重金屬的毒性。

三、金屬礦山植被修復(fù)

植物修復(fù)是生態(tài)修復(fù)體系中最重要的技術(shù)之一，是指利用某些植物與土壤微生物之間的聯(lián)合作用將污染物轉(zhuǎn)化為一種無(wú)害的形態(tài)。事實(shí)上，任何能夠在污染環(huán)境中生存的植物都以其特定的耐受和代謝方式無(wú)時(shí)無(wú)刻不在進(jìn)行著植被修復(fù)，但往往這個(gè)過(guò)程需要很長(zhǎng)時(shí)間，這是由于開(kāi)采活動(dòng)的干擾往往超過(guò)了開(kāi)采前生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力的承受限度，若任由采礦廢棄地依靠自然演替（natural succession）恢復(fù)，可能需要100-1000a（Bradshaw，1997），尤其是諸如金屬礦開(kāi)采后形成的廢棄地（如尾礦庫(kù)），其表面形成極端的生態(tài)環(huán)境：表土層破壞、土壤貧瘠、重金屬含量過(guò)高，極端pH值及生物種類減少等，致使自然條件下植物幾乎無(wú)法定居，因此人工協(xié)助恢復(fù)在絕大多數(shù)情況下是十分必要的，而我們所講的“植物修復(fù)”則正是研究如何人工強(qiáng)化這一自然凈化過(guò)程，縮短修復(fù)年限的技術(shù)，其精髓就在于通過(guò)輔以某項(xiàng)或某幾項(xiàng)強(qiáng)化措施將植物、土壤、微生物三者高效、有機(jī)地結(jié)合起來(lái)以最大程度的提高植物的修復(fù)效率，強(qiáng)化土壤的自凈作用，加速自然循環(huán)。該技術(shù)以植物耐受或超積累某種或某些污染物的理論為基礎(chǔ)（唐世榮，2006），與傳統(tǒng)的物理、化學(xué)等修復(fù)技術(shù)相比，因其治理效果的永久性、治理過(guò)程的原位性、治理成本的低廉性、環(huán)境美學(xué)的兼容性、后期處理的簡(jiǎn)易性等特點(diǎn)而具有極好的環(huán)境效益及市場(chǎng)前景（孫健等，2007），因而近年來(lái)倍受人們的關(guān)注。盡管前景看好，但是真正推廣起來(lái)仍有很多問(wèn)題需要解決。

結(jié)束語(yǔ)

金屬礦山污染地酸性污染主要來(lái)源于廢水酸性污染與土壤酸性污染，只有加強(qiáng)金屬礦山污染地酸性阻控，實(shí)現(xiàn)植物修復(fù)，才能更好地促進(jìn)金屬礦山的健康發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

第4篇：酸化土壤治理方法范文

2015年3月，湖南省衡陽(yáng)市衡東縣一名稻農(nóng)因稻米減產(chǎn)將周邊一家企業(yè)告上法庭，這起案件被稱為“中國(guó)鎘米第一案”。同年6月3日開(kāi)庭審理，9月10日，湖南省衡東縣法院作出一審判決，駁回原告的訴訟請(qǐng)求。最初，原告及該案律師認(rèn)為他們已經(jīng)掌握了企業(yè)污染行為以及農(nóng)田受害結(jié)果方面的證據(jù)。而法院認(rèn)為，原告提供的證據(jù)不能證明自身存在損害結(jié)果，也未提供證據(jù)證實(shí)被告排放的污染物中涉重金屬鎘、鉛及被告的排污行為與其所稱的“損害”具有關(guān)聯(lián)性。而被告提交的證據(jù)能證實(shí)其所產(chǎn)生的工業(yè)廢物不會(huì)因重金屬鎘對(duì)周邊環(huán)境產(chǎn)生影響。原告敗訴之后，2016年11月22日，“中國(guó)鎘米第一案”在衡陽(yáng)市中級(jí)人民法院二審開(kāi)庭。在二審中，法院委托湖南大學(xué)對(duì)原告稻米以及土壤中的鎘是否超標(biāo)進(jìn)行了司法鑒定，結(jié)果證明土壤和稻米均污染超標(biāo)。由于二審期間出現(xiàn)鎘超標(biāo)的司法鑒定新證據(jù)，一審事實(shí)需進(jìn)一步查清，衡陽(yáng)市中級(jí)人民法院宣布撤銷一審判決，目前發(fā)回衡東縣人民法院重審。

土壤污染鑒定的錯(cuò)綜復(fù)雜

與血鉛、大氣污染等環(huán)境污染案件不同，土壤污染造成的環(huán)境損害鑒定要復(fù)雜得多。如果沒(méi)有很專業(yè)的機(jī)構(gòu)開(kāi)展對(duì)土壤污染的源解析，證明其相關(guān)性，并解析土壤污染―糧食安全―人體健康的關(guān)聯(lián)性和復(fù)雜性，則出具關(guān)于環(huán)境損害和人體健康損害的鑒定以及損失賠償?shù)蔫b定，就極為困難?！版k米第一案”的一審敗訴也與其所提供證據(jù)的專業(yè)權(quán)威性、證據(jù)間的邏輯關(guān)聯(lián)性不強(qiáng)有關(guān)。

面向環(huán)境損害鑒定的土壤污染源解析之所以困難，是因?yàn)橥寥牢廴镜亩嘣葱?。就源頭而言，它可以來(lái)自大氣的沉降、污染廢水的灌溉、磷肥和復(fù)合肥乃至動(dòng)物性有機(jī)肥或含重金屬的農(nóng)藥，等等。一個(gè)地區(qū)的土壤污染特征與其周邊環(huán)境息息相關(guān)。就農(nóng)業(yè)大國(guó)新西蘭而言，其土壤中鎘的主要來(lái)源就是磷肥。歐洲土壤的鎘來(lái)源除了磷肥，大氣沉降也占一定比例。而對(duì)中國(guó)而言，尤其在礦山、工廠周邊，鎘大部分來(lái)自工業(yè)源。如果農(nóng)戶施用較多的有機(jī)肥，則有機(jī)肥也很有可能成為鎘污染來(lái)源的一部分。但在開(kāi)展與環(huán)境損害鑒定相關(guān)的土壤污染的源解析時(shí)，如果無(wú)法對(duì)其源頭進(jìn)行關(guān)聯(lián)性和污染貢獻(xiàn)率的分析，訴訟就會(huì)陷入被動(dòng)。

此外要說(shuō)明的是，雖然外來(lái)污染源對(duì)作物有較高的有效性，但在中國(guó)，特別是高強(qiáng)度種植的區(qū)域，土壤酸化的成因除了酸雨之外，很大程度上是農(nóng)戶自己過(guò)量施用化肥造成的。酸化土壤中的重金屬特別是鎘的植物有效性很高，而作物吸收重金屬與土壤中有效性部分的重金屬有關(guān)。因此即使土壤重金屬含量不高，甚至不超過(guò)現(xiàn)行的土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，稻米等作物都可能重金屬超標(biāo)。土壤酸化及其成因的復(fù)雜性也為環(huán)境損害鑒定的責(zé)任劃分增加了復(fù)雜性。

作物重金屬超標(biāo)的眾多來(lái)源

土壤的性質(zhì)對(duì)于重金屬在土壤和作物間的傳遞有極大影響。我們?cè)?jīng)比對(duì)英國(guó)西普漢姆村（Shipham）碳酸鋅礦區(qū)、日本痛痛病發(fā)生的鉛鋅礦區(qū)以及中國(guó)韶關(guān)大寶山鐵硫礦區(qū)的土壤污染及其對(duì)健康的影響。雖然英國(guó)礦區(qū)土壤的鎘高達(dá)998毫克/千克，日本礦區(qū)周邊稻田土壤鎘最高僅4.65毫克/千克，大寶山礦區(qū)上壩村的土壤鎘最高僅0.74毫克/千克，但由于各自的酸堿度不同，英國(guó)礦區(qū)人體攝取的鎘還不到世界衛(wèi)生組織設(shè)定容許攝入量（7微克/公斤人體/周）的一半，日本村民的攝取量卻高達(dá)容許攝入量的10倍，而上壩村單單從大米中攝取的鎘就超過(guò)容許攝入量的33%。

此外，有大量證據(jù)證明大氣中的重金屬也是作物的一個(gè)吸收途徑，如在土壤含鎘量0.16-0.19毫克/千克的田地，在鎘沉降量為2.1克/公頃/年的情況下，大麥麥粒中41%-48%的鎘來(lái)自于大氣。雖然與鉛相比，土壤鎘是作物中鎘的主要吸收途徑，但在土壤含鎘量低、大氣含鎘量高，特別是大氣鎘沉降量在10克/公頃/年的情況下，大氣鎘就很可能是當(dāng)?shù)刈魑镦k的主要來(lái)源。水稻生長(zhǎng)周期長(zhǎng)，水稻氣孔多，每平方毫米的氣孔可高達(dá)634個(gè)，對(duì)于在冶煉區(qū)、采礦區(qū)周邊乃至高速公路兩邊的水稻，大氣污染很可能是稻米鎘來(lái)源的一條不能忽略的途徑。大氣途徑的存在也為環(huán)境損害鑒定的責(zé)任劃分增加了復(fù)雜性。

對(duì)于水稻而言，稻田水分管理和天氣對(duì)于重金屬的吸收控制有著極大影響。日本曾有人連續(xù)15年觀測(cè)同一塊稻田的稻米鎘含量，發(fā)現(xiàn)每一年稻米的鎘含量都不同，變幅在0.1-0.8毫克/千克間，稻米鎘含量與田面沒(méi)有水的“干田”天數(shù)顯著相關(guān)。此外，對(duì)于雙季稻區(qū)，早稻和晚稻的鎘含量也有很大差別。雖然早稻后期高溫，但早稻后期雨水多、田面淹水、大氣濕度大、葉片蒸騰量低，稻米超標(biāo)率低。晚稻后期田面容易干涸、天氣干燥、葉片蒸騰量大，稻米容易超標(biāo)。對(duì)于稻區(qū)的損害鑒定評(píng)估，如果不注意季節(jié)、年份、水田管理等方面，則容易出現(xiàn)誤判。

重金屬超標(biāo)與健康的關(guān)系

對(duì)于人體健康受損而言，人們常說(shuō)對(duì)于污染物“離開(kāi)劑量談毒性，都是耍流氓”，固然攝入的重金屬與健康損害有一定的相關(guān)性，但不同重金屬在體內(nèi)的毒性、半衰期、靶器官幾乎都不同。而且膳食結(jié)構(gòu)對(duì)于重金屬的攝取有極大影響，重金屬的毒性效應(yīng)在男性和女性間也有很大差別。此外還存在著敏感人群，因此在做人體健康損害鑒定時(shí)，除了要有足夠的代表性樣本，還要注意不同人群的樣本比例。

筆者曾經(jīng)受中國(guó)政法大學(xué)污染受害者法律幫助中心的委托，對(duì)韶關(guān)市大寶山礦區(qū)鐵龍尾礦庫(kù)下距離最近的涼橋村土壤污染及其損害進(jìn)行評(píng)估。之所以選擇這個(gè)村莊，主要是在法律人心中普遍認(rèn)為離污染源越近，污染應(yīng)該越重，因此這類村莊應(yīng)很有典型意義。

在第一步的源解析中，從污染源為起點(diǎn)對(duì)距離不同的河段進(jìn)行污染物含量和酸堿度等的分析，并比對(duì)周邊其他水體的相物質(zhì)，可以很清晰地判斷污染源就是尾礦庫(kù)排出的未經(jīng)處理的酸性廢水。但在對(duì)土壤、作物、井水、人體尿液等進(jìn)行健康分析時(shí)，問(wèn)題就顯得復(fù)雜起來(lái)。雖然源頭污染很重，但該村的污染并不重，這是由于這種處于山間流出的水污染類型，對(duì)以上各個(gè)環(huán)境要素的污染存在著很大的地形依賴特征，污水流往往在村莊中的低洼處，因此其土壤、作物、井水受到的污染反而比下游平原區(qū)域少，而且村民大多飲用山泉水，“靠山吃山”的膳食結(jié)構(gòu)豐富，大大降低了食用超標(biāo)大米的風(fēng)險(xiǎn)。評(píng)估結(jié)論讓該法律幫助中心的人員感到很意外，最后取消了原定的基于環(huán)境損害鑒定的環(huán)境公益訴訟。

不斷推動(dòng)環(huán)境公益訴訟發(fā)展

近年來(lái)，隨著環(huán)境污染的突出，國(guó)民環(huán)境意識(shí)的覺(jué)醒，“健康中國(guó)”行動(dòng)的開(kāi)展，對(duì)污染造成的損害評(píng)估和鑒定工作日益受到重視。除了2006年由當(dāng)時(shí)的環(huán)?？偩峙鷾?zhǔn)正式成立的“環(huán)境損害鑒定評(píng)估中心”外，2010年環(huán)保部環(huán)境規(guī)劃院積極籌備成立了環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)與損害鑒定評(píng)估研究中心。2011年環(huán)保部出臺(tái)《關(guān)于開(kāi)展環(huán)境污染損害鑒定評(píng)估工作的若干意見(jiàn)》，2014年環(huán)保部印發(fā)《環(huán)境損害鑒定評(píng)估推薦方法（第II版）》，2015年8月環(huán)保部力推環(huán)境損害評(píng)估納入司法鑒定體系，9月中國(guó)環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì)環(huán)境損害鑒定評(píng)估專業(yè)委員會(huì)正式成立。2016年7月26日，環(huán)保部在京召開(kāi)環(huán)境保護(hù)部環(huán)境損害鑒定評(píng)估專家委員會(huì)成立大會(huì)暨第七屆環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)與損害鑒定評(píng)估論壇。這都有助于環(huán)境損害第三方評(píng)估體系的盡快形成。

第5篇：酸化土壤治理方法范文

關(guān)鍵詞保護(hù)地；鹽分積累；成因

保護(hù)地栽培，是利用陽(yáng)光溫室、塑料大棚等保護(hù)性設(shè)施，人為地創(chuàng)造適于作物生長(zhǎng)發(fā)育的環(huán)境條件，在這一條件下進(jìn)行作物生產(chǎn)，從而實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、高效；其生產(chǎn)對(duì)象一般是附加值較高的蔬菜、花卉等作物。隨著塑料工業(yè)的發(fā)展，以及人們生活水平的提高，保護(hù)地栽培更加呈現(xiàn)出蓬勃的生機(jī)。

由于保護(hù)地長(zhǎng)期處于玻璃或塑料的覆蓋下，不能接納降雨，土壤水向下運(yùn)動(dòng)少，各種鹽類肥料基本不下移流失；保護(hù)地內(nèi)溫度高，蒸發(fā)強(qiáng)，土壤水分（包括鹽分）上升運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈；保護(hù)地土壤是高度集約化的栽培，肥料用量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)一般露地。因此，保護(hù)地土壤存在著嚴(yán)重的酸化和次生鹽漬化等退化問(wèn)題，保護(hù)地蔬菜的品質(zhì)已引起了人們的普遍關(guān)注。

保護(hù)地土壤在長(zhǎng)期覆蓋和高度集約經(jīng)營(yíng)的條件下，土壤的理化、生物學(xué)性狀發(fā)生了很大變化，一個(gè)突出的特征就是土壤溶液鹽分濃度較高。許多研究均認(rèn)為，鹽分積累是保護(hù)地栽培中土壤最大的障礙因子，鹽分脅迫下植物體內(nèi)離子累積未達(dá)到較高濃度之前，植物就出現(xiàn)受害癥狀；塑料大棚蔬菜遭受鹽分危害，即使與健全植株在外觀上難以區(qū)別，一般也要減產(chǎn)20%左右。眾多研究認(rèn)為，土壤鹽分對(duì)作物的危害主要包括直接鹽害、次生鹽害、破壞作物正常的生理代謝、造成作物在生長(zhǎng)過(guò)程中鹽分離子吸收不平衡等。

1保護(hù)地土壤鹽分研究現(xiàn)狀

1983年，張振武在我國(guó)首次報(bào)道了沈陽(yáng)郊區(qū)保護(hù)地土壤的鹽分障害問(wèn)題。他發(fā)現(xiàn)保護(hù)地土壤的電導(dǎo)率隨栽培年限的增加而增高，5a棚齡的保護(hù)地土壤浸出液的電導(dǎo)率已超出黃瓜的生育障害臨界點(diǎn)。1991年，童有為報(bào)道了上海市郊蔬菜保護(hù)地土壤的積鹽問(wèn)題。他的研究結(jié)果表明，上海市的保護(hù)地土壤，經(jīng)連續(xù)3a種植就出現(xiàn)鹽害，土壤含鹽量高出相鄰露地土壤的4.0~11.8倍，其中硝酸根含量為露地土壤的5.9~16.5倍。同年，奚振邦等也報(bào)道了上海郊區(qū)保護(hù)地土壤的鹽分濃度障害問(wèn)題。他們發(fā)現(xiàn)，在一般栽培管理?xiàng)l件下，建棚2a就可產(chǎn)生鹽分濃度障害，蔬菜產(chǎn)量下降幅度可達(dá)25%；而施肥合理，又采取相應(yīng)防治措施的大棚，即使棚齡在5a以上，仍能保持連續(xù)高產(chǎn)。1993年，李先珍等對(duì)北京郊區(qū)大棚土壤可溶鹽含量的調(diào)查結(jié)果表明，10a以上棚齡土壤的全鹽量為0.8~1.6 g/kg，并得出由于京郊大棚在7～8月雨季揭棚，土壤受到降水淋洗、積鹽不嚴(yán)重的結(jié)論。1994年，薛繼澄等人對(duì)北京、南京、濟(jì)南和上海郊區(qū)蔬菜大棚土壤鹽分的調(diào)查結(jié)果顯示，各地大棚土壤0～5cm土層的全鹽量為1.0~5.0g/kg，最高的可達(dá)8.8g/kg；0～20cm土壤含鹽量為0.72~3.43g/kg。在鹽分組成中NO3-占陰離子總量的67%~76%，陽(yáng)離子以Ca2+為主。同年，王平、劉淑英對(duì)蘭州市安寧區(qū)蔬菜保護(hù)地土壤鹽分含量及其剖面分布規(guī)律進(jìn)行了研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，蘭州市安寧區(qū)蔬菜保護(hù)土壤鹽分濃度在1.0~3.0g/kg之間，屬于鹽漬化土壤；土壤鹽分在2個(gè)年度間差異不明顯；0～20cm表層土壤鹽分濃度達(dá)到1.78g/kg，超過(guò)了土壤鹽分濃度1.5g/kg的臨界值，表層鹽分濃度顯著地高于20～80cm土體的平均值（1.48g/kg），即鹽分在土壤剖面中表聚現(xiàn)象明顯。1995年，李文慶等人對(duì)山東省建在潮土、棕壤和褐土上的塑料大棚土壤含鹽量進(jìn)行調(diào)查，所得結(jié)果表明，種植3～6a蔬菜大棚土壤的含鹽量都在1.0g/kg以上，其中潮土含鹽量達(dá)1.5g/kg以上，明顯高出相鄰露地土壤的含鹽量。在鹽分組成中NO3-和SO42-增幅大，HCO3-顯著降低。1997年，肖千明等對(duì)遼寧省4個(gè)重點(diǎn)蔬菜產(chǎn)區(qū)不同利用年限保護(hù)地土壤鹽分狀況進(jìn)行調(diào)查，結(jié)果表明，棚齡7a以上的保護(hù)地，由于施入大量氮肥，已造成土壤次生鹽漬化，而且隨著保護(hù)地種植年限的增加，N和P的投入過(guò)多，而沒(méi)有足夠的K和微量元素補(bǔ)充，致使土壤板結(jié)，通氣不良，營(yíng)養(yǎng)元素處于不平衡狀態(tài)。2000年，孟鴻光等對(duì)沈陽(yáng)城郊溫室土壤特性進(jìn)行調(diào)查，結(jié)果表明，棚齡5a以上的保護(hù)地面積占全部保護(hù)地面積50%以上，溫室土壤存在酸化和次生鹽漬化傾向，NO3-累積明顯。2003年，李剛等對(duì)昆明地區(qū)不同年限的大棚土壤的管理現(xiàn)狀進(jìn)行了調(diào)查分析，并采集次生鹽漬化嚴(yán)重的土壤對(duì)其進(jìn)行調(diào)控鹽分的盆栽模擬試驗(yàn)，研究了保護(hù)地大棚土壤次生鹽漬化的形成特征以及土壤調(diào)理劑對(duì)大棚土壤鹽分的調(diào)控效果，結(jié)果表明，隨著大棚年限的增長(zhǎng)，耕層土壤的鹽分在增加，鹽分組成以Ca2+和NO3-為主，0～60cm土層的鹽分剖面由露地的直筒型向倒錐形發(fā)展。

總之，從1983年到2003年的20a中，從我國(guó)北部到南部，不論是與露地土壤鹽分含量的比較、不同土壤類型保護(hù)地土壤鹽分含量的比較，還是不同種植年限保護(hù)地土壤鹽分含量變化的大量試驗(yàn)結(jié)果都表明，保護(hù)地土壤存在著嚴(yán)重的鹽害問(wèn)題，鹽分在土壤剖面表現(xiàn)出表聚的特點(diǎn)；土壤鹽分組成以Ca2+和NO3-為主。

2保護(hù)地鹽分形成的原因

水分管理與供應(yīng)狀況、施肥種類和方法、保護(hù)地室內(nèi)溫度、濕度等都是影響土壤鹽分積累的重要原因。

2.1保護(hù)地內(nèi)特殊的水分狀況是土壤鹽分積累及其次生鹽漬化的動(dòng)力

保護(hù)地設(shè)施內(nèi)的環(huán)境，不僅氣溫高于露地，還由于降雨對(duì)土壤的自然淋溶作用消失，導(dǎo)致土壤水分向上運(yùn)動(dòng)較露地強(qiáng)烈。程美廷等（1990）對(duì)永年縣科委試驗(yàn)溫室的定點(diǎn)觀察表明，土壤水分在耕層內(nèi)運(yùn)行的方向，除灌水后1d左右的時(shí)間外，其余時(shí)間都是向著地表方向運(yùn)動(dòng)的。在垂直方向上，灌水后越接近地表，土壤的含水量越高。按照“鹽隨水來(lái)”的規(guī)律，鹽分必然向表土積聚。李明霞等（1999）研究得出，保護(hù)地的地下水位較高，常年在50～100cm之間，小于土壤鹽漬化臨界深度。當(dāng)土壤含鹽量較高時(shí)，就容易發(fā)生鹽漬化；加之用水不合理，灌水次數(shù)頻繁，引起地下水位進(jìn)一步上升，礦化度增大，土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)被破壞，大孔隙減少，通透性變差，毛管作用增強(qiáng)，鹽分表積逐漸加劇，造成土壤板結(jié)和次生鹽漬化的發(fā)生。土壤水分與作物的生長(zhǎng)密切相關(guān)。土壤水分條件不同不僅影響作物生長(zhǎng)對(duì)水分的吸收，也會(huì)影響到各種土壤養(yǎng)分元素的形態(tài)和數(shù)量。蔬菜保護(hù)地長(zhǎng)年覆蓋或季節(jié)性的覆蓋，處于半封閉環(huán)境，改變了自然狀態(tài)下土壤的水熱平衡，阻礙了土壤水分的淋洗作用，在土壤中積聚的鹽分不能被淋洗到地下水中去，而在土壤表層積累。

2.2保護(hù)地過(guò)量施肥是土壤鹽分積累的主要來(lái)源

由于土壤類型、土壤質(zhì)地、土壤肥力水平以及作物生長(zhǎng)發(fā)育對(duì)營(yíng)養(yǎng)元素吸收的多樣性、復(fù)雜性，一般很難掌握其適宜的肥料種類和數(shù)量。同時(shí)由于蔬菜保護(hù)地產(chǎn)品附加值較高，菜農(nóng)為了追求更高的產(chǎn)量，施肥量常大于蔬菜需要量的1倍或更多，這樣就使大量剩余肥料及其副成分在土壤中積聚，成為土壤鹽分的主要來(lái)源。絕大多數(shù)化學(xué)肥料都有副成分，施入土壤以后不是以它原有的形態(tài)存在于土壤中，而是以被植物吸收后的殘余成分與其他離子結(jié)合成各種可溶鹽。例如氯化鉀和硫酸鉀施入土壤以后，鉀被植物吸收或土壤吸附，殘留的氯離子（Cl-）和硫酸根離子（SO42-）與鈣（Ca2+）或鈉（Na+）結(jié)合形成了氯化鈣（CaCl2）、硫酸鈣（CaSO4）或氯化鈉（NaCl）、硫酸鈉（Na2SO4）而溶解在土壤溶液中。殘留在土壤中的氮素，除少數(shù)以氨（銨）離子的形式被土壤膠體和粘土礦物吸附固定外，絕大多數(shù)都被氧化成硝態(tài)氮（NO3-），并以各種硝酸鹽的形式溶解在土壤溶液中，使土壤溶液濃度升高。磷酸根離子在土壤中易與其他陽(yáng)離子形成難溶化合物，且土壤對(duì)磷酸根離子的吸附能力也較強(qiáng)。因此，施用磷肥常常不會(huì)引起土壤溶液濃度升高，卻使土壤發(fā)生鹽漬化。

2.3 鹽分在土壤垂直剖面上分布不均勻是土壤次生鹽漬化發(fā)生的另一重要原因

程美廷等研究認(rèn)為，溫室內(nèi)土壤溶液的電導(dǎo)率從下層向地表方向呈梯度遞增，表層土壤的電導(dǎo)率一般較下層土壤高1~3倍。李文慶等（1995）研究表明，山東省大棚土壤各土層的含鹽量都比對(duì)照相應(yīng)土層的高，其中0～5cm、5～10cm兩土層與對(duì)照差異達(dá)到極顯著水平，其他土層與對(duì)照的差異達(dá)顯著水平。由于蔬菜根系一般分布較淺，往往集中分布于淺、表土層，因而這種表土積鹽也是形成鹽害的重要原因。

2.4其他因素分析

李文慶等研究認(rèn)為，土壤溫度、濕度提高后，原生礦物風(fēng)化加速，鹽基離子的釋放增加，可能也是保護(hù)地發(fā)生次生鹽漬化的原因之一。

綜上所述，保護(hù)地鹽分積累已不容忽視，而其成因又比較復(fù)雜。因此在今后的實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中要重點(diǎn)研究如何如何灌溉、如何施肥等栽培技術(shù)，以降低土壤鹽分積累。

3參考文獻(xiàn)

[1] 白碧君.蔬菜中硝酸鹽積累及其控制的研究[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)文摘?園藝，1992，8（6）：8-15.

[2] 成升魁.張秀剛.我國(guó)保護(hù)地農(nóng)業(yè)及其若干問(wèn)題研究[J].自然資源，1994（2）：27-33.

[3] 程美廷.溫室土壤鹽分積累鹽害及其防治[J].土壤肥料，1990（1）：1-4.

[4] 崔正忠，陳友，單德新.蔬菜保護(hù)地土壤養(yǎng)分變化趨勢(shì)[J].北方園藝，2001（2）：10-12.

[5] 葛菁萍，霍云鵬，蔡柏巖.大棚土壤剖面EC25值變化研究[J].土壤通報(bào)，1999，30（2）：80-81.

[6] 胡克偉，賈冬艷，王東升.保護(hù)地土壤次生鹽漬化及其調(diào)控措施[J].北方園藝，2002（1）：12-13.

[7] 賈探民，杜雙田，周雷.設(shè)施栽培中土壤鹽分的形成和防治措施[J].土壤肥料，2003（5）：37-38.

[8] 黃錦法，李艾芬，馬樹(shù)國(guó)，等.浙江嘉興保護(hù)地土壤障礙的農(nóng)化性狀指標(biāo)研究[J].土壤通報(bào)，2001，32（4）：160-162.

[9] 李剛，張乃明，毛昆明，等.大棚土壤鹽分累積特征與調(diào)控措施研究[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2004（5）：44-47.

[10] 童有為，陳淡飛.溫室土壤次生鹽漬化的形成和治理途徑研究[J].園藝學(xué)報(bào)，1991，18（2）：159-162.

[11] 王平，劉淑英.蘭州市安寧區(qū)蔬菜保護(hù)地土壤鹽分的含量及其剖面分布規(guī)律[J].甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，1998（6）：186-189.

[12] 張玉龍.保護(hù)地土壤水分管理及其土壤退化防治技術(shù)研究進(jìn)展與展望[J].沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2004，35（Z1）：378-382.

第6篇：酸化土壤治理方法范文

關(guān)鍵詞： 港口空氣污染 污染危害防治措施

Abstract: In recent years, China's ports remains a serious air pollution, which directly affect people's daily lives and work. In this paper, there is a detailed analysis of the various factors what causing port air pollution and a series of control measures. For reference.

Keywords: Port air pollution, pollution prevention and control measures

一、港口空氣污染及危害

1、港口空氣的污染

港口空氣污染的主要因素有顆粒物質(zhì)(PM)、揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOCS)、氮氧化物(NOX)、硫化物(SOX)、一氧化碳(CO)、甲醛、重金屬、二氧(雜)芭等。就世界范圍來(lái)看，海上船舶所排出的NOX和SOX分別占總量的14％和5％。美國(guó)2000年從事商業(yè)運(yùn)輸?shù)暮Ｉ洗八懦龅腘OX和PM 分別占運(yùn)輸工具排放總量的7％和6％，這一數(shù)字還在逐年增長(zhǎng)。據(jù)美國(guó)環(huán)境保護(hù)協(xié)會(huì)預(yù)測(cè)，到2020年，海上商船所排放的PM和NOX的比重將是現(xiàn)在的2倍。這部分是因?yàn)橘Q(mào)易量的增加所導(dǎo)致，還有一個(gè)就是其它污染源未得到比較有效的治理。據(jù)美國(guó)環(huán)境保護(hù)協(xié)會(huì)預(yù)

測(cè)，到2020年，商船所排出的PM量將占所有柴油機(jī)排放量的1/5。

2、港口空氣污染的危害

(1)顆粒物質(zhì)。柴油燃燒時(shí)，散發(fā)出大小不一的黑色或淡黑色顆粒物質(zhì)，容易引起哮喘、慢性肺炎、支氣管肺炎、心臟病等疾病。在美國(guó)一個(gè)為期2O年、對(duì)120萬(wàn)成年人做的跟蹤調(diào)查，發(fā)現(xiàn)肺癌與PM污染物之間有很強(qiáng)的聯(lián)系。

(2)揮發(fā)性的有機(jī)化合物。港口污染中的揮發(fā)性有機(jī)物來(lái)源于柴油的燃燒物、熏艙用的化學(xué)劑。有機(jī)化合物的特征是能夠很快與空氣中的氧氣結(jié)合，形成有毒物質(zhì)。柴油發(fā)動(dòng)機(jī)排

出的有機(jī)化合物主要有苯、甲苯、丁二烯等。有機(jī)化合物能導(dǎo)致癌癥、畸形兒、流產(chǎn)和神經(jīng)錯(cuò)亂。

(3)氮化物和硫化物。柴油中一般都含有一定量的氮和硫，劣質(zhì)柴油中的含量更高，在燃燒過(guò)程中會(huì)散發(fā)出含硫、含氮的氧化物，如SO2、NO2、含SO2、SO3的空氣會(huì)刺激人的感官，易引起呼吸道感染性疾病。這些氧化物易與空氣中的水汽相結(jié)合，形成強(qiáng)酸性物質(zhì)。強(qiáng)硫酸、強(qiáng)硝酸遇雨水降落不但會(huì)污染河水、酸化土壤，而且會(huì)腐蝕含鐵、銅的物體。

二、港口空氣污染的防治

1．使用替代燃料

船舶一般使用劣質(zhì)柴油，碼頭的裝卸設(shè)備一般使用重柴油，這兩種柴油的油質(zhì)都比較差，可用較優(yōu)質(zhì)的燃料來(lái)代替，從而降低污染物的排放量?？捎糜诖娴娜剂嫌械土虿裼汀⑺?/p>

柴油、生物柴油、費(fèi)希爾一曲潑斯奇柴油(Fischer-Tropsch)等。

低硫柴油價(jià)格比較便宜，供應(yīng)也較方便， 一般能減少10％ 左右的污染物，但足通常望與其它污染控制方法相結(jié)合。世界上的部分港口已經(jīng)在日常操作中使用低硫柴油。如芬蘭的

赫爾辛基港就已經(jīng)在港口所用設(shè)備和拖輪上使用低硫柴油。

水合柴油也可以被港口用于作為減少污染的替代燃料，盡管這類燃料只能減少少量的氮化物， 但能大幅減少顆粒物質(zhì)的排放量，大約能減少60％。對(duì)這種燃料的一些驗(yàn)證項(xiàng)目正

在美國(guó)的休斯頓、洛杉磯、長(zhǎng)海灘等港口實(shí)施。

生物柴油是一種新興的燃料，通過(guò)從有關(guān)植物身上榨取而獲得，經(jīng)提煉可獲得柴油含量達(dá)80％ 左右的燃料。與傳統(tǒng)的柴油相比，這種燃料污染排放量能減少10％～20％。純生

物柴油能夠減少50％的CO2，和PM，但同時(shí)增加1O％左右的NOX。

費(fèi)希爾一曲潑斯奇柴油通常由煤炭制得，有時(shí)也由天然氣制得。它能減少10%的NOX，而其它污染物的減少范圍一般在30%左右。

2、集卡空駛限制

集卡是目前載運(yùn)集裝箱的主要工具，但集卡在碼頭經(jīng)常處于空駛狀態(tài)。比如，集卡空車到堆場(chǎng)提取集裝箱時(shí)在道口等待，或者是碼頭集卡把集裝箱從堆場(chǎng)運(yùn)到船邊后，空車駛回

堆場(chǎng)。通過(guò)限制集卡的空駛時(shí)間，不但節(jié)約燃料，而且也是一種費(fèi)效比較高的減少污染的方法。以洛杉磯港為例，l0分鐘的空駛時(shí)間限制，使空氣質(zhì)量得到很大改善，每年除了少排

放400噸的NOX以外，還節(jié)約大約200萬(wàn)加侖的燃料。這還不包括其它污染物的排放量。此外，加利福利業(yè)州在2003年實(shí)施了一個(gè)州立空駛法案，要求所有主要城市港口的集卡空駛限制在30分鐘內(nèi) 其它一些港口(如兩雅圖港)也在實(shí)施空駛限制。

3、加強(qiáng)碼頭作業(yè)管理

由于港口吞吐量的增長(zhǎng)太快，致使碼頭原有的操作流程不能適應(yīng)實(shí)際的需要，導(dǎo)致設(shè)備處于大量的無(wú)效工作狀態(tài)。如輪胎吊在堆場(chǎng)的翻箱、集卡在碼頭排隊(duì)等待。因此，需要加強(qiáng)

碼頭的作業(yè)管理。制定比較準(zhǔn)確的堆存計(jì)劃，減少翻箱率，降低輪胎吊無(wú)效的工作時(shí)間；優(yōu)化調(diào)度過(guò)程，開(kāi)發(fā)裝卸同時(shí)進(jìn)行的工藝，減少集卡的使用量，減少集卡空車行駛時(shí)間，提高

集卡的使用效率。

4．更新設(shè)備

對(duì)那些老舊的、污染嚴(yán)重的車輛、設(shè)備、船舶可用新的適合現(xiàn)代排放標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備代替。對(duì)仍有較長(zhǎng)生命周期的設(shè)備可以采用更換動(dòng)力裝置的方法。在有些情況下，可以在排放系

統(tǒng)上加裝排放控制裝置就行。更換舊的設(shè)備是最佳的方法，但成本高。由于船舶的使用年限比較長(zhǎng)，初始投資也比較大，更換動(dòng)力裝置對(duì)有些船舶來(lái)說(shuō)則是更有效的解決方法。

5．船舶在港的污染排放控制技術(shù)

對(duì)船舶在港的污染控制技術(shù)還處于論證階段，但這些方法代表了未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。船舶駛進(jìn)或駛離港口時(shí)要耗費(fèi)大量柴油，船舶在港停泊時(shí)，也要用輔機(jī)為船舶提供必要的動(dòng)力。

通常情況下，船舶在港逗留時(shí)，每天的柴油消耗量大約是3噸，給港E1帶來(lái)了嚴(yán)重的空氣污染。

在歐洲，關(guān)于船舶的排放控制技術(shù)已經(jīng)研究較長(zhǎng)時(shí)間，如選擇性的催化還原控制技術(shù)，可以大幅減少船上煙囪排出的NOX。目前，大約在100艘船上采用了這種技術(shù)。但是，這種

技術(shù)成本比較高，還需要進(jìn)一步論證。

使用岸上的能源為船舶提供動(dòng)力是一些港口正在嘗試的新方法。如瑞典的歌德堡港采用此方法，每年大約少排放8O噸的NOX、60噸的SOX、2噸的PM。美國(guó)的洛杉磯港、長(zhǎng)海灘港和新西蘭的奧克蘭港也在嘗試使用這種方法，如2001年，奧克蘭港口在碼頭為拖輪安裝了插入式電源，拖輪在碼頭靠泊后就可以關(guān)閉船上的動(dòng)力裝置。

為了使岸邊提供電源的方法更為成功、有效，碼頭必須存有充足的能源。選擇能源的方法包括新建或更新變電站、安裝燃料電池組。對(duì)需要?jiǎng)恿Φ拇a頭來(lái)說(shuō)，安裝或更新碼頭變電所是最合適的方式。但這種方法不夠靈活，只能在特定的位置使用，而且要解決與不同船舶上的動(dòng)力系統(tǒng)相匹配的問(wèn)題。在碼頭安裝燃料電池組可以解決船舶在港的動(dòng)力問(wèn)題，而且可以用天然氣作為電池的原料。與現(xiàn)有的柴油發(fā)電機(jī)相比，燃料電池具有污染小、運(yùn)行平穩(wěn)、燃值高的優(yōu)點(diǎn)。但是，使用燃料電池作為船舶的推進(jìn)動(dòng)力和輔助動(dòng)力，仍有一些需要解決的問(wèn)題。

中國(guó)港口仍處于不斷的發(fā)展之中，但港口的總吞吐量卻急追發(fā)達(dá)國(guó)家的水平。隨著吞吐量的增長(zhǎng)，港口的污染問(wèn)題也越來(lái)越嚴(yán)重。港口管理當(dāng)局應(yīng)借鑒發(fā)達(dá)國(guó)家港口的成功經(jīng)驗(yàn)，利用中國(guó)港口后發(fā)展的優(yōu)勢(shì)，盡快采取文中所建議的措施，減少港口的空氣污染。

參考文獻(xiàn)：

第7篇：酸化土壤治理方法范文

1.1生物炭與農(nóng)業(yè)面源污染農(nóng)業(yè)面源污染是影響農(nóng)業(yè)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的重要因素。在我國(guó)，由于化肥、農(nóng)藥、除草劑等化工產(chǎn)品長(zhǎng)期、大量、不適當(dāng)?shù)厥褂煤痛址殴芾韺?dǎo)致的農(nóng)業(yè)面源污染，已經(jīng)嚴(yán)重影響到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展。雖然現(xiàn)在已注意到問(wèn)題的嚴(yán)重性并提出了一些治理方法，但治理方式往往存在“成本高、難度大、收效緩及有生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)”等不足之處，難以真正在生產(chǎn)實(shí)踐中大面積推廣應(yīng)用。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究結(jié)果表明，生物炭對(duì)減少土壤養(yǎng)分流失、提高肥料利用率、削減有機(jī)污染和農(nóng)藥殘留、抑制污染物富集、降低污染物生物有效性等方面都具有積極作用[10-21]。因此，生物炭技術(shù)或許可為解決上述問(wèn)題提供一條新路。研究表明，生物炭表面的官能團(tuán)及其多微孔結(jié)構(gòu)對(duì)土壤養(yǎng)分離子平衡與調(diào)控具有重要的影響。特別是對(duì)銨離子有很強(qiáng)的吸附性，有利于降低氮素?fù)]發(fā)，減少養(yǎng)分流失，提高土壤肥力[10-11]。土柱淋濾模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，以1%炭土質(zhì)量比將生物炭施入土壤，NH+4-N淋溶量減少15.8%，NO-3-N淋溶量減少19.2%[12]。將生物炭應(yīng)用于黑鈣土和紫色土，發(fā)現(xiàn)氮素的淋失大幅降低。50t·hm-2和100t·hm-2的施用量，使黑鈣土區(qū)氮素淋失分別降低了29%和74%，紫色土區(qū)分別降低了41%和78%。有報(bào)道認(rèn)為，生物炭對(duì)磷酸根離子也有很強(qiáng)的吸附能力[15]。生物炭對(duì)氮、磷等營(yíng)養(yǎng)元素的吸附性在酸性和砂質(zhì)土壤中表現(xiàn)更為明顯，可減少養(yǎng)分流失，延長(zhǎng)供肥期，因而對(duì)作物生長(zhǎng)更為有利[16-17]。生物炭對(duì)包括多環(huán)芳烴類和染料類污染物特別是農(nóng)藥在內(nèi)的有機(jī)污染物也具有很強(qiáng)的吸附、解吸和遲滯作用，進(jìn)而影響其遷移、轉(zhuǎn)化與生物有效性[18-19，22]。研究表明，生物炭對(duì)有機(jī)污染物的吸附作用是普通土壤的400~2500倍，施用少量的生物炭即可大幅提高土壤對(duì)有機(jī)污染物的吸附容量[21]，并表現(xiàn)出較強(qiáng)的劑量效應(yīng)[23]。在污泥-土壤體系中，應(yīng)用生物炭可明顯減少多環(huán)芳烴向植物體的轉(zhuǎn)移數(shù)量，用含炭污泥堆肥處理黑麥草，植株中多環(huán)芳烴累積量比普通污泥降低了27%~34%，有效降低了潛在的污染風(fēng)險(xiǎn)[24]。當(dāng)木屑生物炭在土壤中的添加量達(dá)到5%時(shí)，就會(huì)對(duì)莠去津、乙草胺[25]、毒死蜱[26]等產(chǎn)生明顯的吸附作用，且表現(xiàn)出與施炭量、生物炭表面積及微孔特性成正相關(guān)。在黑土、黃壤、紅壤、紫色土和潮土中施用生物炭，可提高土壤對(duì)CAP的吸附活性，吸附常數(shù)KF，b分別降低了96.9%、90.6%、91.3%、68.5%和34.6%[27]。生物炭在增強(qiáng)對(duì)農(nóng)藥吸附的同時(shí)，也減少了解吸量，延緩了消解。研究表明，生物炭對(duì)敵草隆的吸附表現(xiàn)與炭量、時(shí)間呈正相關(guān)，當(dāng)施用量為1%時(shí)，吸附56h敵草隆的解吸率僅為1.81%[28]。在為期4個(gè)月的實(shí)驗(yàn)中，添加1%生物炭處理的六氯苯、五氯苯和1，2，4，5-四氯苯的殘留率分別為68.2%、61.3%和58.0%，顯著高于對(duì)照處理的29.9%、18.0%、5.2%[29]。生物炭吸附有機(jī)污染物的作用與制炭溫度有關(guān)。隨著炭化溫度的升高，等溫吸附曲線由線性變?yōu)榉蔷€性，吸附機(jī)制表現(xiàn)為：分配作用分配作用+表面吸附作用表面吸附作用。分配作用部分與有機(jī)污染物的lgKow呈正相關(guān)，而表面吸附則與污染物的疏水性、分子大小及其與生物炭極性匹配性有關(guān)[30]。已有證據(jù)表明，疏水作用、電荷轉(zhuǎn)移和孔填充作用是較高溫度下制備的生物炭具有高吸附能力的主要原因[31]。不同溫度條件下制成的生物炭其孔徑分布、比表面積和官能團(tuán)等是影響其對(duì)有機(jī)污染物吸附的主要因素。生物炭在吸附苯時(shí)會(huì)發(fā)生孔隙膨脹現(xiàn)象，并發(fā)生吸附-脫附的不可逆過(guò)程[32]。同時(shí)，不同熱解溫度下制備的生物炭，在不同土壤上的應(yīng)用效果亦有差異，因制備溫度、土壤類型不同而表現(xiàn)各異[23，33]。1.2生物炭與農(nóng)田溫室氣體排放在農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中，土壤碳庫(kù)的劇烈變化與人類從事的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)密切相關(guān)。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，目前全球農(nóng)業(yè)及退化土壤的碳匯能力僅為歷史水平的50%~66%，碳損失達(dá)420億~750億t[34]。長(zhǎng)期的刀耕火種、翻耕促產(chǎn)等掠奪式農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)，特別是大量焚燒秸稈，耕地只種不養(yǎng)，造成土壤有機(jī)質(zhì)的大量損失，同時(shí)也明顯加劇了農(nóng)田溫室氣體排放，使農(nóng)田成為重要的排放源[35]。據(jù)測(cè)算，全球土壤每年向大氣釋放的碳量約為68~100Pg（注：Pg為碳儲(chǔ)量單位，1Pg=1億t），是化石燃料燃燒碳排放量的10倍以上[34，36]。生物質(zhì)變成生物炭以后，就其本身而言，所存儲(chǔ)的碳是相對(duì)穩(wěn)定的，如不重新焚燒，增加碳排放的風(fēng)險(xiǎn)幾乎為零。而生物炭還田對(duì)土壤所產(chǎn)生的作用，諸如改善土壤結(jié)構(gòu)，促進(jìn)土壤微團(tuán)聚體形成，增加土壤水、氣、熱融通[37-40]以及對(duì)功能微生物數(shù)量和群落的潛在影響等[41-44]，都將對(duì)降低土壤礦化速率，提高有機(jī)質(zhì)含量，促進(jìn)土壤碳庫(kù)的形成、固定和周轉(zhuǎn)等產(chǎn)生重要影響，進(jìn)而影響土壤的溫室氣體排放。據(jù)Woolf等[45]測(cè)算，在不危及人類糧食安全、生存環(huán)境及土壤保護(hù)的情況下，生物炭每年減排溫室氣體的潛力可達(dá)目前人類溫室氣體排放總量的12%。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，生物炭施入土壤后具有“主動(dòng)減排”功能[46]。在施氮條件下使用生物炭，連續(xù)兩年顯著降低了稻田土壤的N2O排放和稻田痕量溫室氣體的綜合溫室效應(yīng)，降幅達(dá)66%，且高炭量（40t·hm-2）添加的處理表現(xiàn)更明顯，并具有持續(xù)性[47]。與秸稈直接還田相比，稻田秸稈炭化后還田的CH4排放量減少了14.7%[48]。以20g·kg-1的標(biāo)準(zhǔn)向牧草地和大豆土壤施用生物炭，N2O排放量分別降低了80%和50%，CH4的釋放過(guò)程則受到明顯抑制[49]。生物炭對(duì)NO2、CH4等溫室氣體排放的抑制作用[50-51]可能是生物炭對(duì)土壤修復(fù)作用造成的[52-53]，如增加土壤通氣性、減緩反硝化作用、降低氮素循環(huán)效率等[54]。亦有研究者認(rèn)為，生物炭能吸附土壤有機(jī)質(zhì)作為甲烷菌的抑制劑，從而抑制CH4及其氧化產(chǎn)物的排放。來(lái)自實(shí)驗(yàn)室條件下的研究表明，在生物炭-土壤-水體系中，CO2、N2O和CH4的減排總量與生物炭的質(zhì)量呈顯著正相關(guān)，這在一定程度上驗(yàn)證了生物炭有可能是通過(guò)降低土壤有機(jī)質(zhì)礦化速率來(lái)實(shí)現(xiàn)增匯減排的假設(shè)[25]。2.3生物炭與農(nóng)業(yè)碳匯將農(nóng)作物秸稈等農(nóng)林廢棄物制備成生物炭而取代焚燒，可以有效地減少農(nóng)田溫室氣體排放，增加“農(nóng)業(yè)碳匯”。生物炭對(duì)土壤生態(tài)系統(tǒng)碳匯效應(yīng)的研究最早可追溯到對(duì)亞馬遜流域黑土“Terrapreta”碳平衡的調(diào)查分析[55]。此后，隨著對(duì)生物炭結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的研究不斷深入，發(fā)現(xiàn)生物炭有可能是土壤腐殖質(zhì)中高度芳香化結(jié)構(gòu)組成成分，是化學(xué)性質(zhì)更穩(wěn)定、可以在土壤中長(zhǎng)保持的土壤碳庫(kù)。亦有研究者認(rèn)為，生物炭是某些土壤有機(jī)質(zhì)的組成部分，對(duì)穩(wěn)定土壤有機(jī)碳庫(kù)具有重要作用[56-57]。實(shí)踐證明，在灰漠土中施用生物炭可顯著提高有機(jī)碳儲(chǔ)量，改變有機(jī)碳組分，提高土壤生產(chǎn)力[58]。一項(xiàng)在紅壤水稻土上施用生物炭的研究結(jié)果表明，生物炭有效地降低了有機(jī)碳礦化速率和累積礦化量，無(wú)炭處理區(qū)（對(duì)照）的累積礦化量分別比添加0.5%和1.0%生物炭的處理區(qū)高10.0%和10.8%[59]。在土壤中輸入不同量的椰殼炭，發(fā)現(xiàn)在施炭量為1%~8%范圍內(nèi)，平均每增加1%，土壤有機(jī)碳量約增加5.9mg·g-1[60]。由于生物炭結(jié)構(gòu)與理化性質(zhì)的特殊性，截至到目前，還沒(méi)有能夠精確測(cè)定生物炭在土壤及環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)中確切周轉(zhuǎn)周期的方法[61]，因此，我們經(jīng)常會(huì)看到截然不同的研究結(jié)果。例如，章明奎等[62]發(fā)現(xiàn)，在淹水條件下玉米秸稈中有機(jī)碳降解半衰期為0.88年，生物炭的降解半衰期為17.6~21.1年，同時(shí)發(fā)現(xiàn)生物炭的穩(wěn)定性與制炭生物質(zhì)本身性質(zhì)有關(guān)，一般是隨含碳量的增加而增加。另一項(xiàng)將生物炭和秸稈置于恒溫恒濕條件下培養(yǎng)的研究則發(fā)現(xiàn)，生物炭分解的速度很慢，換算其周轉(zhuǎn)周期約為1400年，而在相同條件下秸稈的周轉(zhuǎn)周期僅為7年[63]。在特定環(huán)境條件下，生物炭可以發(fā)生一定程度的分解或降解[2，64-66]，只是時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)，難以精確計(jì)算。高度芳香化和疏水性脂族碳結(jié)構(gòu)使生物炭具有熱穩(wěn)定性和生物化學(xué)穩(wěn)定性[57，67-68]，一般情況下，土壤中的生物炭可能會(huì)發(fā)生物理性遷移，但不會(huì)發(fā)生明顯的化學(xué)變化，存在時(shí)間可達(dá)數(shù)百年或更長(zhǎng)[69]。因此可以認(rèn)為，生物炭是一個(gè)長(zhǎng)期、穩(wěn)定的土壤碳庫(kù)，容量巨大[70]。秸稈或其他生物質(zhì)炭化還田，應(yīng)是一種高效的“農(nóng)田碳匯”形式，而且在提高土壤碳積累的同時(shí)，有助于維持土壤C/N平衡和農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)平衡，成為耕地可持續(xù)生產(chǎn)的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。

2生物炭與重金屬污染農(nóng)田修復(fù)

國(guó)內(nèi)外研究結(jié)果表明，生物炭可吸附土壤或水中的重金屬離子如Cd、Pb、Cu等，減少這些重金屬離子的富集，降低其生物有效性[71]。在含Cd2+水溶液中添加6g·L-1用不同材料制備的生物炭，對(duì)水溶液中Cd2+的去除率均在90%以上。其中玉米稈炭對(duì)溶液Pb2+的去除率達(dá)90.30%，麥稈炭和花生殼炭的去除率為52%和47%[72]。在鎘污染稻田施用生物炭2~3年后，土壤pH分別提高了0.16~0.65和0.26~0.60，有機(jī)質(zhì)含量提高了26.2%~50.4%和29.2%~51.2%，鎘的賦存形態(tài)由有效態(tài)向潛在有效態(tài)或無(wú)效態(tài)轉(zhuǎn)變，生物可利用性和生態(tài)毒性顯著降低[73]。在銅、鋅污染的紅壤水稻土施用生物炭，土壤中有效態(tài)銅、鋅含量明顯下降，并且隨著生物炭用量的增加下降幅度增大[74]。在海南和廣西3種可變電荷鎘污染土壤中施用稻稈炭，發(fā)現(xiàn)這3種土壤的陽(yáng)離子交換量（CEC）和土壤pH值均顯著提高，土壤膠體Zeta電位向負(fù)值方向位移，土壤對(duì)Cd（Ⅱ）的靜電吸附量明顯增加[75]。對(duì)污水條件下土壤復(fù)合污染（Zn、Cd、Pb、Cu）的研究表明，施用生物炭使土壤中交換態(tài)Zn、Cd、Pb、Cu分別降低了0.15%~24.11%、1.22%~16.09%、0.47%~21.51%、3.05%~77.3%，生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)（TCLP）顯示，施炭后生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)均有不同程度的降低，而且隨著施炭量的增加降幅增大，土壤pH值、有機(jī)質(zhì)含量、銨態(tài)氮含量和硝態(tài)氮含量則明顯提高[76]。在有生物炭存在的條件下，土壤中重金屬污染物存在形式的變化直接影響其生物有效性。研究結(jié)果表明，棉稈炭通過(guò)吸附或共沉淀作用降低了鎘的生物有效性，小白菜可食部分的鎘含量降低了49.43%~68.29%，根部降低了64.14%~77.66%[77]。制備生物炭的熱解溫度，生物炭的pH值、顆粒細(xì)度、有機(jī)碳與無(wú)機(jī)物組分等，都會(huì)不同程度地影響生物炭對(duì)重金屬的吸附[78-80]。特別是土壤pH值的升高，可能促使重金屬離子形成碳酸鹽或磷酸鹽等發(fā)生沉淀，亦或增加了土壤表面某些活性位點(diǎn)，降低了重金屬離子的活性，從而增加了對(duì)重金屬離子的吸持。另一方面，生物炭表面的官能團(tuán)也有可能與具有很強(qiáng)親和力的重金屬離子結(jié)合形成金屬配合物，從而降低重金屬離子的富集程度[81-83]。

3生物炭與土壤改良和農(nóng)村環(huán)境建設(shè)

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展已不僅僅是單純滿足在資源剛性約束條件下追求單位產(chǎn)出最大化的單一性發(fā)展模式，而是逐漸注重資源、環(huán)境與人文的和諧發(fā)展，互利共贏，從而實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和生態(tài)效益的最大化。毫無(wú)疑問(wèn)，生物炭技術(shù)從其興起、發(fā)展、形成，一直到付諸實(shí)踐；從理論探索、技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)發(fā)展，一直到產(chǎn)品的推廣應(yīng)用，都充分體現(xiàn)了這一核心理念。生物炭技術(shù)很有可能從根本上解決大量農(nóng)林廢棄物的高效資源化利用問(wèn)題，同時(shí)避免因焚燒秸稈產(chǎn)生的環(huán)境污染，有效地解決生物質(zhì)隨意丟棄、堆放造成的農(nóng)村“臟、亂、差”等人居環(huán)境劣化問(wèn)題，促進(jìn)人與自然、社會(huì)與環(huán)境的和諧發(fā)展[84]。建國(guó)60余年來(lái)，我國(guó)在發(fā)展農(nóng)業(yè)方面取得到了巨大成就，用占世界9%的耕地，養(yǎng)活了世界22%的人口。特別是近年來(lái)，糧食生產(chǎn)總量連續(xù)多年突破萬(wàn)億斤大關(guān)，為穩(wěn)定糧食價(jià)格、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展和維護(hù)社會(huì)安定做出了突出貢獻(xiàn)。在這巨大成績(jī)和連年豐收的背后，不僅僅是強(qiáng)大的政策保障、巨大的生產(chǎn)投入和領(lǐng)先的科技支撐，還有大量使用化肥、耕地得不到休閑、只種不養(yǎng)的掠奪式生產(chǎn)方式！土壤酸化、沙化、鹽堿化、粘重板結(jié)、有機(jī)質(zhì)含量下降、土層變薄、水體富營(yíng)養(yǎng)化等形勢(shì)嚴(yán)峻。因此，穩(wěn)定耕地?cái)?shù)量、提升和保護(hù)耕地質(zhì)量、挖掘產(chǎn)能潛力成為確保國(guó)家糧食安全的必然選擇。建立在生物炭技術(shù)基礎(chǔ)上的生物質(zhì)炭化還田，對(duì)于改善耕地質(zhì)量、提高作物產(chǎn)量、維持農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)平衡與穩(wěn)定、促進(jìn)“土壤-環(huán)境-作物”的和諧與可持續(xù)發(fā)展都將具有重要意義和廣闊的應(yīng)用前景。

4展望