【摘要】：我國北方地區(qū)分布著大面積的石灰性土壤（Calcareous Soil),而且大部分是重要的農(nóng)田土壤。由于土壤剖面中含有不同數(shù)量的碳酸鈣或碳酸氫鈣等石灰性物質(zhì)，一方面可以左右著土壤中植物營養(yǎng)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化和存在形態(tài)，影響植物營養(yǎng)元素的有效性，另一方面也必將影響外源進(jìn)入到土壤中的各種污染物質(zhì)的化學(xué)行為和生物活性。本項研究以不同碳酸鈣含量石灰性土壤為供試材料，在分析其基本性質(zhì)的基礎(chǔ)上，重點研究土壤中碳酸鈣對外源重金屬和一些有機(jī)污染物吸附容量和吸附特性的影響，以期為明確土壤中碳酸鈣的環(huán)境效應(yīng)，進(jìn)一步評斷含有不同數(shù)量碳酸鈣的石灰性土壤的環(huán)境容量和承載外源污染物的能力提供數(shù)據(jù)參考和理論依據(jù)。研究結(jié)果表明： （1）供試石灰性自然土壤的pH值在7.78~8.18之間，碳酸鈣含量在30.51g.kg~(-1)~100.23g.kg~(-1)之間，有機(jī)質(zhì)、粘粒差異不顯著。供試培養(yǎng)石灰性土壤pH值在7.02~8.42之間，碳酸鈣含量在8.61~227.94之間，有機(jī)質(zhì)及粘粒含量均隨著碳酸鈣含量的增加而減少。碳酸鈣對不同酶活性影響不同，低碳酸鈣含量（本試驗為3%以內(nèi)）對堿性磷酸酶活性有促進(jìn)作用，高碳酸鈣含量（本試驗為3%以上）則對堿性磷酸酶活性起抑制作用；低碳酸鈣含量（本試驗為5%以內(nèi)）對脲酶及過氧化氫酶活性起促進(jìn)作用，高碳酸鈣含量范圍內(nèi)（本試驗為5%以上）起抑制作用；碳酸鈣對轉(zhuǎn)化酶活性有抑制作用。 （2）土壤pH與碳酸鈣含量呈極顯著非線性相關(guān)關(guān)系。在碳酸鈣含量較低時（89.91g.kg~(-1)），pH隨碳酸鈣含量的增加而增加較快，但隨著碳酸鈣含量的繼續(xù)增加，pH變化較慢，直至達(dá)到平衡。 （3）石灰性土壤對外源重金屬鉛及銅具有很大的吸附容量，對重金屬鉛的最大吸附量可以達(dá)到11234mg.kg~(-1)~17513mg.kg~(-1)，對銅的最大吸附量可以達(dá)到9856mg.kg~(-1)~13039mg.kg~(-1)之間。而且對重金屬鉛和銅的最大吸附量隨著土壤碳酸鈣含量的增加而增加。石灰性土壤對被吸附重金屬的吸附結(jié)合能很強，被土壤吸附鉛的解吸率只有不到2%，吸附銅的解吸率也只有不到10%，而且土壤中碳酸鈣含量越高，被吸附重金屬的解吸率越小，說明土壤中的碳酸鈣含量對于固持外源重金屬具有重要意義。 （4）外源重金屬鉛、銅進(jìn)入石灰性土壤后，石灰性土壤中各形態(tài)鉛、銅含量及所占比例均發(fā)生變化�？山粨Q態(tài)及殘渣態(tài)所占比例均下降，而碳酸鹽態(tài)、鐵錳氧化態(tài)及有機(jī)態(tài)所占比例均不同程度的有所增加，并有隨著碳酸鈣含量的增加可交換態(tài)及有機(jī)態(tài)有向碳酸鹽結(jié)合態(tài)及鐵錳氧化態(tài)轉(zhuǎn)化的趨勢，這是隨碳酸鈣含量增加石灰性土壤對重金屬吸附容量增加的重要原因。 （5）不同碳酸鈣含量石灰性土壤對苯酚的最大吸附量介于2571mg.kg~(-1)~4930mg.kg~(-1)之間，鄰苯二酚的最大吸附量介于3198mg.kg~(-1)~6211mg.kg~(-1)之間，土壤對鄰苯二酚的吸附容量明顯高于對苯酚的吸附容量。最大吸附量隨著土壤碳酸鈣含量的增加而減小。被土壤吸附苯酚的解吸率變化在12%~18%，被土壤吸附鄰苯二酚的解吸率變化在16%~20%，解吸率很低，解吸率隨著土壤碳酸鈣含量的增加而增加。 （6）不同碳酸鈣含量石灰性土壤對金霉素的吸附容量不同，最大吸附量可以達(dá)到7253mg.kg~(-1)~13517mg.kg~(-1)。吸附量隨碳酸鈣含量的增加而逐漸減少。石灰性土壤對被吸附金霉素有較高的吸附強度，被土壤吸附金霉素的解吸率在4.89%~7.52%之間，仍有絕大多數(shù)金霉素被吸附于土壤當(dāng)中。土壤中碳酸鈣含量越高，被吸附的金霉素解吸率越大。 （7）石灰性土壤對水溶性有機(jī)物具有較大的吸附能力，吸附率可以達(dá)到12.19%-40.54%。吸附率隨碳酸鈣含量的增加而逐漸減少。被土壤吸附的水溶性有機(jī)物解吸率為22.40%~30.66%。碳酸鈣含量越高，土壤吸附水溶性有機(jī)物的強度越小，解吸率越大。 （8）不同碳酸鈣含量石灰性土壤對重金屬的吸附量與對有機(jī)物的吸附量不同，土壤對重金屬的吸附容量隨碳酸鈣含量的增加而增加，對有機(jī)物的吸附容量隨碳酸鈣含量的增加而減小。石灰性土壤對不同重金屬及不同有機(jī)物的吸附容量及吸附強度均不同，實際中應(yīng)根據(jù)碳酸鈣含量及污染物種類科學(xué)確定石灰性土壤的環(huán)境容量。
【學(xué)位授予單位】：沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號】：X53

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2737630