腐植酸对防治土壤重金属污染的作用

1、腐植酸对防治土壤重金属污染的作用土壤是人类不可缺少的、 不可再生的自然资源， 是人类赖以生存 的物质基础。 土壤具有支持植物生长的生产能力， 同时还具有同化和 代谢外界进入如土壤物质的能力， 具有承载一定污染负荷的环境容量。 所以，土壤也常被用于保护环境的净化剂。 当污染物超过土壤的消纳 容量，就会产生土壤污染，引发食品安全问题。对重金属污染，国内外采取施用石灰、磷酸盐、锌氧化物、磷矿 粉、有机肥、 EDTA 鳌合剂等土壤改良剂，使重金属以碳酸盐、磷酸 盐等形态沉淀，或被鳌合剂络合吸附，使其活性降低，减少或避免重 金属对农产品的污染，收到很好的效果。另外，采用种植结构调整是 减少重金属对食品污

2、染的一条有效易行农业技术措施。 将重金属污染 地块安排种植非食用的花卉、林业苗本、绿化草坪作物，以及抗重金 属污染禾木科作物和品种。 试验研究表明， 采用具有多种特有功能的 腐植酸类肥料、腐植酸类土壤改良剂与上述防治重金属污染措施相结 合，是廉价而有效的综合性防治方法。1 高分子碱性腐植酸盐具有络合固定重金属，降低重金属活性的 作用腐植酸含有竣基、 酚经基和醒基等活性功能团，具有亲水性、吸 附性、离子交换性、络合性、氧化还原性和生物活性。腐植酸施人土 壤中可与水溶态、 吸附态的生物有效性重金属离子发生吸附、 离子交 换、氧化还原、 络合螯合等各种化学反应，使重金属离子被络合和鳌 合固定或吸附固

3、定，降低重金属离子生物有效性，减少植物吸收量。大量试验资料证明，施用石灰、氧化锌、磷灰石等土壤改良剂提 高土壤 pH 值，可使重金属以碳酸盐、磷酸盐、硫酸盐形态沉淀，降 低生物有效性。 石灰等改良剂与腐植酸及有机肥配合施用， 因石灰可 促进腐植酸对重金属的络合鳌合作用， 提高了防治重金属污染的效果。 如许正一等对台湾北部受铜、 锌污染的水稻土修复研究试验证明， 当 氧化钙与绿肥、磷灰石和腐植酸组合施用时，提高了铜、锌的固定效 果，使其生物有效性浓度降低。赖鸿裕等 (2004)在应用石灰、氧化锌 和堆肥对福污染土壤修复研究时， 使土壤 pH 值由 5.4提升为 7.5，从 试验结果看石灰与堆肥配

4、施固定镉效果也优于石灰单施， 镉在小麦籽 粒中含量达到了台湾的卫生标准。 而有机堆肥和氧化锌单施处理降低 小麦籽粒福含量浓度效果不明显。一些试验结果表明，中和土壤 pH 值至 6.5 以上，可使植物根系对汞的吸收减少至最低。项国栋等在腐 植酸膏体冲施肥不同处理对草毒重金属铅、 镉、汞的含量的研究分析 结果是每次施 15 千克/亩处理，对铅含量有明显降低作用，镉、汞含 量都高于对照；每次冲施 10 千克/亩处理 3种重金属含量均显著低于 对照；每次冲施 5 千克 /亩对降低 3 种重金属含量均无效果。沈阳农 业大学杨玉红等， 对等养分量化肥和固体腐植酸腐肥的淋出液测定试 验表明，偏碱性腐肥淋出液

5、 pH 值由 8.22 逐渐降至 6.84，由碱性转为 中性，而化肥淋出液 pH 值由 7.95逐渐降至 5.43。二者淋出液变化的 极差值分别为 1.38和 2.52。腐植酸肥料对土壤溶液 pH 值的平稳调节 作用使淋出液电导率值产生明显差异， 腐肥的电导率低于化肥， 也低 于土壤 （对照）淋出液。说明腐肥具有降低土壤溶液中重金属盐浓度作 用。试验结果表明，应用腐植酸类物质防治重金属污染要考虑腐植酸 种类、施用量、 适宜施用方法和时间及污染的重金属种类和形态。但 从目前已掌握试验资料看， 应用碱性腐植酸钾、 腐植酸钠和腐植酸钙 等高分子腐植酸改良剂，或腐植酸与氧化钙等碱性改良剂配合施用， 以

6、及施用偏碱性腐植酸复合肥，对提高土壤 pH 值，形成高分子较稳 定的腐植酸重金属盐， 对降低重金属生物活性效果明显， 再配合选用 抗重金属能力强的作物品种， 在重金属有一定污染的土壤上也可生产 出安全无公害食品。2 低分子弱酸性腐植酸具有增强土壤重金属活性，有利于提高植 物修复重金属污染土壤速率由于腐植酸分子结构中酸性基团上存在活泼的氢， 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属活性 ;腐植酸分子 上的氢元素可与重金属离子发生交换反应；在土壤氧化还原电 位0.7V的条件下，腐植酸呈现电子给予体的还原作用， 使重金属由 氧化态变为还原态， 可使高价态重金属离子转化为低价态

7、， 减少以氧 化物态或高价重金属盐形态的沉淀； 腐植酸具有络合和螯合重金属能 力，不同种类腐植酸的络合鳌合能力强弱顺序为黄腐酸 棕腐酸黑腐 酸，如每克黄腐酸可结合Fe2O3750-890mg，每克黑腐酸可结合Fe2O3l19-152 mg。而小分子黄腐酸盐溶解性好，稳定性差，使重金 属离子生物活性增强， 易被具有超富集重金属能力的植物或微生物所 吸收，因此可加快被重金属污染土壤的植物修复和生物修复速度， 缩 短修复时间。腐植酸对重金属生物有效性的增强， 对采用有超富集重金属能力 的植物修复技术治理重度污染的土壤， 其作用类似于施用 EDTA 等螯 合剂的螯合诱导修复。 通过增加土壤溶液中重金属浓度， 大幅度提高 植物对重金属的吸收量和富集能力， 土壤中重金属随植物收割而被移 出土壤，逐渐恢复到正常含量水平，