腐殖酸在土壤改良和污染修复中的应用成效.pdf

农业工程技术综合版 2023 年 6 月刊4949节 能 环 保壤 pH 值，最终达到盐碱地改良目的。同时，还可有效抑制盐沿毛细血管孔隙上升，进而使土壤表土中的盐含量降低，避免盐分过高对作物幼苗产生不良影响。（4）提高土壤中微生物的活性腐殖酸由自然界中广泛存在的多种分子有机物组成，具有较高的气容量，有效改善微生物的生长环境，提供土壤微生物活动所需的充足氮元素、碳元素等，使微生物生长活动加快，从而提升土壤中微生物的数量，实现土壤改良。2、污染修复应用腐殖酸进行污染土壤修复时，作用方式可分为 2 种。一方面是改变土壤中污染物的存在方式，或改变土壤中污染物与土壤的结合形式，从而降低土壤中污染物向环境和作物中的迁移性。土壤重金属污染指土壤中累积和富集大量重金属，多以螯合态、络合态形式存在，腐殖酸可利用自身富含的大量离子与螯合态、络合态重金属离子进行替换，减少其向作物迁移，提高作物吸收重金属的难度。另一方面是降低土壤中有害物质的浓度，使其降低到可接受水平，或完成有毒有害物质的无害化转化处理。腐殖酸可通过氧化还原、吸附沉淀等方式，降低土壤中重金属的活性及含量；同时，还可以通过对土壤中微生物的促进作用，提高微生物分解效率与效果，实现对污染土壤的有效修复。二、腐殖酸在土壤改良和污染修复中的应用成效1、应用案例一为探究腐殖酸对于耕地重金属镉污染修复效果，在四川雅安某地，由当地农业农村部门和农业院校联合，通过大田试验方式，以常年种植水稻、受污染硝田作为试验对象，通过对比试验，对比了 4 种不同农艺调控措施，即单独施加叶面硅肥、单独施加藻根、藻根与叶面硅肥结合、施加腐殖酸，对于区域土壤重金属污染物的调控情况。试验耕地中为每种农艺调控措施单独划分试验小区，基于水稻生长周期，试验共进行 5 个月，进行每种农艺调控措施前，采集各试验小区的基础土样，采用原子荧光法、玻璃电极法和质谱法对土壤中的重金属含量和 pH 值进行检测。试验周期内，每种农艺调控措施均施加 2 次，水稻成熟收割，对各试验小区耕层混合土壤、稻米进行采样，检测土壤中的重金属含量、pH 值及稻米中的重金属含量。经检测与整理，采取施加腐殖酸农艺调控措施的土壤及稻米重金属含量详见表 1。可知，施加腐殖酸试验区土壤 pH 值上升，总镉含量下降 12.86%，有效镉降低 38.46%，降幅最大，总铬、总铅、总汞、总砷含量均有所下降。腐殖酸在土壤改良和污染修复中的应用成效闫悦敏（山东省临沂市莒南县十字路街道农业综合服务中心，山东 临沂 276000）摘要:随着工业化进程不断加快，土壤污染问题愈发严重，应用腐殖酸进行土壤改良和污染修复是发展方向。该文分析了腐殖酸在土壤改良和污染修复中的作用方式，并结合实际试验案例，分析和总结了腐殖酸的应用成效。关键词:土壤污染；土壤改良；污染修复；腐殖酸；有机质含量；土壤结构；盐碱地改良闫悦敏.腐殖酸在土壤改良和污染修复中的应用成效 J.农业工程技术，2023，43(13):49 50.土壤污染指土壤中的污染物质超过标准规定的限值，影响了土壤的生态系统，对植物的健康生长造成阻碍。现阶段造成土壤污染的因素较多，如农药过度使用、化肥使用过量、工业废水废气固废排放等。相关调查数据表明，现阶段国内存在严重污染问题的土壤占比约为48%，其中，23%土壤被认定成完全无法使用1，土壤污染较严重，进行土壤改良以及污染修复具有重要意义。腐殖酸是动植物遗骸在微生物转化和分解、化学反应等作用下，形成并累积的有机物质，其大分子基本结构是芳环、脂环，并连接各种官能团2。腐殖酸的来源广泛，生产加工环节环保，使用操作简单，利用腐殖酸进行土壤改良和污染修复已成为主流趋势。本文分析阐述了腐殖酸在土壤改良和污染修复中的作用方式，并结合实例，对应用成效进行了分析与展示。一、腐殖酸在土壤改良和污染修复中的作用方式1、土壤改良（1）增强肥力Ca3（PO4）2较难溶于水，土壤中部分磷以 Ca3（PO4）2形式被固定，因此难以被有效利用。应用腐殖酸可利用化学反应将 Ca3（PO4）2转化为易溶于水的磷酸氢盐、磷酸二氢盐，可有效减弱土壤对可溶性磷的固定作用，进而使其更易被农作物吸收利用3。（2）改良土壤结构腐殖酸中存在大量羟基、羧基功能团，土壤中的钙离子会与这些功能团发生聚合反应，再结合作物生长时根系的生理活动，会促进土壤中形成团粒，进而提升土壤空隙度，减少板结，提升土壤的透气、透水性。（3）盐碱地改良腐殖酸 pH 值呈酸性，具有大量酸性官能团，可与盐碱地中的碱性物质发生中和反应，降低土壤中的碱性物质含量，调节土作者简介：闫悦敏（1973-），女，汉族，山东省莒南县，本科，高级农艺师，研究方向：农业技术。DOI:10.16815/ki.11-5436/s.2023.16.029农业工程技术综合版 2023 年 6 月刊5050节 能 环 保而试验对象韭菜生长周期较短，试验结束后汞仍处于络活初始期，未能完成钝化，因此含量基本不变，但占比提升；如延长腐殖酸作用时间或者提高施加频率，则可能提高汞的下降幅度。此外，土壤中有机质含量从原有 15.5 g/kg 提升至 16.8 g/kg，水溶盐含量下降了 31.25%。案例试验说明，施用腐殖酸可以有效抑制土壤中重金属的活性，有效降低盐碱地中水溶性盐的含量5，提升土壤 pH 值、有机质含量，韭菜的各项重金属含量均低于标准限量值。由此可知，腐殖酸对于重金属元素污染土壤的修复治理效果以及盐碱地的土壤改良效果显著。三、结语利用腐殖酸特性及携带的官能团，可有效提高土壤 pH 值，抑制土壤中重金属的活性并降低其含量，还可有效实现盐碱地改良，减弱重金属等有毒有害物质向作物中迁移，具有较好的土壤改良以及污染修复效果。同时具有操作方便、生产环保、原料广泛等特性，具有巨大的实用价值和推广价值。参考文献1 王玉军，刘 存，周东美，等.客观地看待我国耕地土壤环境质量的现状关于全国土壤污染状况调查公报中有关问题的讨论和建议 J.农业环境科学学报，2014(8):1465 1473.2 耿少武，陈 岗，董继翠，等.不同种类腐殖酸水溶性肥对烤烟产质量的影响 J.安徽农业科学，2023，51(4):156 1603 聂朝阳，杨 帆，王志春，等.外源物料添加对西辽河平原苏打盐碱化耕地土壤改良效果研究 J.土壤与作物，2022，11(4):446 457.4 张子叶，谢运河，纪雄辉，等.腐殖酸水溶肥应用于重 金 属 污 染 稻 田 的 效 果 研 究 J.西 南 农 业 学 报，2021，34(1):126 130.5 孟 磊，许 义，刘严蓬，等.沸石腐殖酸复合型土壤调理剂对黄河三角洲盐碱化农田土壤的改良效果 J.安徽农业科学，2022，50(14):70 72+75.案例试验说明，使用腐殖酸可以有效抑制土壤中的重金属活性，对镉的抑制效果较明显，并且可以提升土壤 pH 值，稻米各项重金属含量均低于标准限量值，对重金属元素污染土壤的修复治理效果显著4。2、应用案例二为探究腐殖酸对耕地盐碱改良及重金属污染治理的效果，在甘肃白银某地，由当地农业合作社牵头，通过大田试验方式，以常年种植多年生韭菜、受污染盐碱耕地为试验对象，通过对比试验，对比施加腐殖酸对盐碱地改良与土壤重金属污染治理的效果。试验基于韭菜生长周期共进行 30 天，施用腐殖酸前采集试验小区基础土样，运用原子荧光法、质谱法、重量法、滴定法和等离子体发射光谱法对土壤中的水溶盐总量、重金属含量、pH值、土壤有机质进行检测。试验周期内，腐殖酸施加 1 次。韭菜成熟后收割，对各试验小区耕层混合土壤、韭菜鲜样进行采样，检测土壤中的水溶盐总量、重金属含量、pH 值、土壤有机质以及稻米中的重金属含量。经检测与整理，施加腐殖酸前后，土壤及韭菜中农重金属和水溶盐含量详见表2。可知施加腐殖酸后，试验区土壤pH值上升，总镉含量下降 10.24%，有效镉降低 16.00%，降幅最大，总铬、总铅、总砷含量均有所下降。但是，金属汞含量占比有所提高，可能因为汞属于惰性元素，利用腐殖酸钝化所需激活时间较长，表 1 施加腐殖酸对土壤及稻米中重金属含量的影响表 2 施加腐殖酸对土壤及韭菜中重金属和水溶盐含量的影响项目土壤稻米施加前施加后变化情况(%)pH值7.447.620.18-总镉（mg/kg）0.70.61-12.860.0152有效镉（mg/kg）0.260.16-38.46-总铬（mg/kg）6.926.07-12.280.05总铅（mg/kg）0.10.09-10.000.029总汞（mg/kg）37.831.7-16.140.0015总砷（mg/kg）73.555.9-23.950.147项目土壤韭菜施加前施加后变化（%）施加前 施加后变化（%）pH值8.2308.2600.03-水溶盐（%）0.1600.110-31.25-有机质（g/kg）15.50016.8008.39-总镉（mg/kg）0.2460.229-6.910.0170 0.0100-41.18有效镉（mg/kg）0.0250.021-16.00-总铬（mg/kg）70.30063.100-10.240.0350 0.0240-31.43总铅（mg/kg）23.00022.500-2.170.0250 0.0240-4.00总汞（mg/kg）0.0520.05811.530.0011 0.00129.09总砷（mg/kg）13.60013.100-3.680.0140 0.0110-24.43