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腐植酸为啥能修复土壤?这回说请楚了!
2019-02-12   来源:农业技术那些事   

毒地围城!!

“没有安全优质的土壤,哪有放心的“菜篮子”、“米袋子”、“水缸子”?“毒地”上建起来的房子,再漂亮也不是安全的家。”全国政协委员、中科院南京分院院长周建民在今年的全国政协会议上再次呼吁保护土壤环境。

或许土壤污染并不像烟囱中冒的黑烟、河流里淌的污水那么直观,但它们的确就在我们身边!

环境保护部和国土资源部联合发布《全国土壤污染状况调查公报》,调查结果显示,全国土壤环境状况总体不容乐观,部分地区土壤污染较重,耕地土壤环境质量堪忧,工矿业废弃地土壤环境问题突出。

我国耕地土壤点位污染物超标率为19.4%,镉、镍、铜、砷、汞、铅、滴滴涕(双对氯苯基三氯乙烷)和多环芳烃成为罪魁祸首,也就是所谓的重金属污染和有机物污染。

南方土壤污染重于北方,长三角、珠三角、东北老工业基地等部分区域土壤污染问题较为突出,西南、中南地区土壤重金属超标范围较大。

腐植酸为啥能修复土壤?这回说请楚了!

土壤修复技术概览

土壤修复是指利用物理、化学和生物的方法转移、吸收、降解和转化土壤中的污染物,使其浓度降低到可接受水平,或将有毒有害的污染物转化为无害的物质。

在土壤修复行业,已有的土壤修复技术达到一百多种,常用技术也有十多种,大致可分为物理、化学和生物三种方法。

从根本上说,污染土壤修复的技术原理可包括为:(1)改变污染物在土壤中的存在形态或同土壤的结合方式,降低其在环境中的可迁移性与生物可利用性;(2)降低土壤中有害物质的浓度。

在农业土壤污染治理、土壤改善过程中,腐殖酸体现出了越来越好的效果。

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为什么是腐植酸?

腐植酸是自然界中广泛存在的大分子有机物质。

腐植酸是动植物遗骸,主要是植物的遗骸,经过微生物的分解和转化,以及地球化学的一系列过程造成和积累起来的一类有机物质。现代工业中一些发酵工艺也能生产出腐殖酸。

腐植酸的原料来源可以分成两大类:煤类物质和非煤类物质。

前者主要包括泥炭、褐煤和风化煤;在它们之中,腐植酸含量达10-80%。我国煤炭蕴藏量是非常丰富的,根据资料,有泥炭50亿吨,褐煤1265亿吨,风化煤尚没有统计数据。

后者包括土壤、水体、菌类和其他非煤物质,如含酚、醌、糖类等物质,它们经过生物发酵、氧化或合成可以生成腐植酸类物质,如现在市场上粮食发酵生产味精所产生的腐殖酸。

腐植酸是腐殖质的主要组成部分,化学结构复杂,是一个含有羧基、酚基、酮基、酚羟基等多种活性功能团的混合物,腐植酸的特殊结构和理化特性决定了它在生态修复上的重要作用。

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腐植酸如何修复土壤

腐植酸对“重金属和有毒有机污染物”污染土壤的修复作用主要包括:腐植酸对重金属和有机物的吸附沉淀作用;氧化还原作用;以及腐植酸能够促进土壤微生物对有机污染物的降解等。

实践证明,腐殖酸对于土壤修复和改良的作用是十分明显的。

1、腐植酸改变了被污染的土壤中重金属存在的形态

重金属的累积和富集带给土壤极大的压力,其存在于土壤中的形态多数都是螯合态或者络合态,腐殖酸富含大量离子,它可以用自身的离子替换掉螯合态和络合态中的重金属离子,使重金属不易被作物吸收,农作物不易受到重金属污染。

轻腐植酸(黄腐酸)分子量较低,有利于重金属的活化、增容、解吸。例如用含黄腐酸的溶液浇灌“超累积植物”肾蕨(超累积植物就是指对重金属或其他污染物有耐受性的植物),可以明显提高对各种重金属的吸收。

重腐植酸(包括棕腐酸、黑腐酸),分子量较大,对重金属有还原和吸附固定的作用,可降低重金属的有效性,如对镉、汞、铅等固定。

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2、腐植酸降低了被污染的土壤中有机物的毒害程度

土壤的另一个“破坏者”是有机污染物,来源主要是石油及裂解产物、农药、有机合成制品(如塑料地膜等);

腐植酸能够通过增加对有机物的吸附量和稳定性,固定在土壤中,使污染物失去活性,或者诱导有机物的活性自由基光解、化学降解,从而达到为土壤“解毒”的功效。

以重腐植酸为原料生产的腐植酸“可降解地膜”,既有增温保墒保肥作用,用后2~3个月又降解为腐植酸有机肥,作物自然出苗,省工省时,避免了塑料地膜造成的“白色污染”。

3、腐植酸可用于地下水位低于1米的盐碱地治理

腐植酸能够和其他辅助剂的钙铁离子结合,促进地表20~30厘米的细颗粒土壤形成大颗粒团粒结构,降低了细颗粒土壤的毛细现象,大大减少了蒸发水分携带盐分到地表面和逐渐积聚形成的盐渍化,这是从源头上彻底治理盐碱地的最有效方法。

腐植酸在肥料上的应用

肥料也是向土壤中带入重金属,造成土壤污染的因素之一,比如低含量的磷肥、低品质的硅钙土壤调理剂、低品质的有机肥等;

目前,腐植酸越来越广泛应用在高品质肥料领域,比如各种含腐殖酸的复合肥,腐殖酸水溶肥,含腐殖酸的有机肥、有机无机肥等,除了对肥料的增效作用以外,还能改善土壤团粒结构、增强有益微生物活性,也能如上文所述,对土壤盐渍化、重金属、有机物污染等起到逐步治理作用。

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标签:腐植酸 修复 土壤

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