三種化肥對土壤重金屬溶出性影響的研究

伍兆龍，朱素賢

(1.深圳市昌宏泰環保科技有限公司，廣東 深圳 518000;2.江西嘉和環保技術有限公司，江西 南昌 330029)

1 引言

本研究將以廣西巖溶區土壤為例，從廣西的實際情況出發，研究3種化肥對巖溶區土壤中重金屬溶出性的影響，并為在占廣西總面積37.8%的巖溶區土壤利用時，合理地施用化肥，降低土壤中重金屬的生物有效性提供理論依據。

2 材料與方法

2.1 供試土壤

實驗所用土壤樣品均采自廣西某電鍍廠附近的水稻田中。污染土壤采自該電鍍廠排污口以下100m的水稻田中，對照土壤則采自排污口以上100m的水稻田中。采樣深度為0～30cm(耕作層)，所有樣品均為隨機多點采樣的混合樣。樣品在室溫下自然風干后，過100目篩，供實驗分析。實驗之前，首先對供試土壤的部分理化性質進行了分析見表1。

表1 受試土壤的部分理化性質

2.2 實驗方案

參照大田化肥使用量設計化肥的添加水平:尿素和硝酸銨鈣濃度為 600、300、150、60、30、12、6、0mg/L的溶液;鉀肥濃度為 300、150、60、30、15、6、3、0 mg/L。用不同濃度化肥溶液浸提土壤中的重金屬，然后離心分離，取上清液，用原子吸收光譜測定溶出的重金屬濃度。

總銅的測定方法:取0.1g樣品加2mL濃 HNO3，6mLHF，2mLHClO4消解，定容到 25mL，用原子吸收光譜(PE－AA700)測定。

3 結果與討論

3.1 尿素對重屬Cu的溶出影響

土壤對Cu的吸附表現為專性吸附，本試驗Cu的浸出濃度隨化肥濃度變化結果見圖1，當尿素濃度為0～6mg/L區間，隨著濃度的增加，尿素對Cu的溶出性有抑制作用;當尿素濃度超過6mg/L后，Cu的溶出濃度開始回升，表面上看來尿素對Cu的溶出具有促進作用，其是造成這種原因是疊加效果，尿素本身可能就含有重金屬Cu，只是在量少的時候沒有表現出來，當尿素的投加亮超過6mg/L，這種疊加效果就顯現出。

3.2 鉀肥對重金屬Cu的溶出影響

如圖2，隨著鉀肥濃度的增大，Cu溶出濃度逐漸降低，說明了鉀肥對Cu的溶出性具有顯著的抑制作用;但濃度到了300mg/L時，Cu的溶出濃度開始有回升的趨勢，這可能是鉀肥中本身就含有Cu的緣故，在小于300mg/L時，化肥量少時，Cu含量也較少，還沒有表現出鉀肥本身所含Cu對土壤Cu溶出濃度的影響。

3.3 硝酸銨鈣對重金屬Cu的溶出影響

硝酸銨鈣對Cu的溶出性影響如圖3，在濃度0～6mg/L區間，對Cu的 溶出有顯著的抑制作用，但同尿素一樣，濃度超過6mg/L時，Cu的溶出濃度開始回升，這歸咎于硝酸銨鈣本身含有Cu的緣故，投加的越多，含有的Cu越多，疊加效果愈加明顯。

一般銅在土壤溶液中濃度太低，以致不受土壤中含銅礦物溶解控制，而受銅在鐵、鋁和錳氧化物表面上吸附以及與有機質的結合來控制。銅能被閉蓄或埋藏在層狀硅酸鹽土壤粘粒和鐵、錳氧化物等各種礦物結構中，也可能包裹在鋁和鐵的氫氧化物共沉淀中。層狀硅酸鹽粘粒、有機質和鐵鋁錳氧化物能專性吸附或化學吸附銅離子，土壤中大部分銅是難溶的。

因銅在土壤中的非活動性，植物主要以根系截獲銅。有效銅形態與有效儲備之間可能有以下關系:

可交換性和可溶性銅 ←——→ 專性吸附態銅←——→ 有機束縛態銅束縛在有機質上。

圖3 硝酸銨鈣對Cu溶出性的影響

有機酸分子通過螯合和絡合作用溶解銅。土壤表層中大多數銅是有機絡合態的。Cu2+直接在兩個或多個有機官能團上，主要是羧基、羰基和酚基官能團。

土壤腐殖質中的胡敏酸和富里酸都含有許多銅束縛位點，以羧基(COO－)起主導作用。在大多數礦質土壤中，有機質與粘粒緊密結合，可能形成粘粒－金屬－有機質復合體。有機質豐富的土壤中具有更多的溶解態銅。

而且銅與植物養分間存在許多相互關系，施用氮肥能加重缺銅現象，給作物施氮對銅在植物體內的移動產生不利影響。

4 結語

本文主要通過研究比較了3種化肥(尿素、鉀肥、硝酸銨鈣)對水稻土壤中重金屬Cu溶出影響。針對農田土壤化肥污染的嚴峻現實，應強化環境保護意識;增施有機肥料;大力推廣配方施肥技術，減少盲目施肥，加強土壤肥料監測和管理;施用化肥增效劑;改進施肥方法，以改善生態環境，實現可持續發展。

［1］鄭喜珅，魯安懷，高 翔，等.土壤中重金屬污染現狀與防治方法［J］.土壤與環境，2002(1):79～84.

［2］方鳳滿，王起超.土壤汞污染研究進展［J］.土壤與環境，2000，9(4):326～329.

［3］丁 圓.重金屬污染土壤的治理方法［J］.環境與開發，2000，15(2):25～28.

［4］王慎強，陳懷滿.我國土壤環境保護研究的回顧與展望［J］.土壤，1999，31(5):255 ～260.

［5］李永濤.土壤污染治理方法研究［J］.農業環境保護，1997，16(3):118～122.

［6］余貴芬.重金屬污染土壤治理研究現狀［J］.農業環境與發展，1998(4):22～24.

［7］夏星輝.土壤重金屬污染治理方法研究進展［J］.環境科學，1997(3):72～76.