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风化煤腐殖酸在土壤改良中的应用
时间:2019-08-29      浏览次数:0

   风化煤腐殖酸是由成煤物质经生物化学等复杂作用或经氧化(包含风化)而形成的多种缩合芳香烃基、羧酸基化合物的混合物。腐殖酸的元素组成与煤相似,即主要由碳、氢、氧、氮、硫等元素组成;它的分子是由几个相似的结构单元组成的一个大分子。主要有酚羟基、醇羟基、羧基、甲氧基等。由于这些基团的存在决定了腐殖酸具有酸性、亲水性、阳离子交换性能、络合金属离子等特性。

  一、改善土壤质量

  1、有利于土壤中水、气、热状况的调节。腐殖酸能够促进土壤团粒结构形成。腐殖酸中的羟基、羧基易与土壤中的钙离子发生凝聚反应,再通过植物根系的生理作用就形成了土壤的团粒结构。当土壤的团粒结构变好时,其容重降低、空隙度增大,从而具备良好的通透性。又因腐殖酸颜色深,有利于对太阳热能的吸收。当腐殖酸受到微生物的作用分解时放出热量,尤其是早春季节作物幼苗刚出土时,能提高地温而起到抗春寒作用。

  2、改造贫瘠土壤及盐碱地。由于腐殖酸是一种大分子的酸性物质,可以通过酸碱中和和交换作用降低盐碱土的pH值,减少交换性钠离子,达到治理盐碱地的效果。试验研究证明,碱性土壤中施用占土壤质量10%的酸性风化煤原煤粉可使土壤pH值由9.0降到8.0。

  3、促进土壤微生物和酶的活性。风化煤腐殖酸对土壤中微生物的活动有促进作用。一方面是土壤自生固氮菌显著增多,丰富了土壤的氮素营养,改善了作物根系的营养条件;另一方面,施用腐殖酸使好气性细菌、放线菌、纤维分解菌的数量增加,有利于加速有机物的矿化,促进营养元素的释放。

  4、提高磷肥利用率,促使土壤微量元素的活化。通常土壤中Ca3(PO4)2很难溶于水,而加入腐殖酸发生反应后所形成的磷酸氢盐和磷酸二氢盐都溶于水,容易被农作物吸收。当土壤中施入腐殖酸后,由于腐殖酸胶体的负电特性,可以在Fe3+、Al3+表面形成一层掩盖膜,使这类阳离子与磷酸根离子隔离开来,减少了它们之间结合而形成难溶盐的机会,使施用的磷肥效力相对得以提高。

  另外,腐殖酸可使一些以难溶盐形态存在的生命微量元素如Fe、Al、Cu、Mg、Zn等形成络合物并溶于水而被作物吸收。所以腐殖酸可以作为源广价廉的天然螯合剂与微量元素螯合。

 

  二.对重金属污染土壤的修复

  腐殖酸作为土壤有机质的主要成分,是天然的土壤改良剂,在土壤重金属污染治理中起到重要作用。腐殖酸对重金属污染土壤的缓冲和净化机制主要有:第一,将重金属离子还原,形成螯合物,从而钝化重金属离子;第二,通过离子交换及络合反应,形成土壤有机—无机复合体,将土壤中重金属离子吸附固定,防止其进入生物循环。第三,稳定土壤结构,为土壤微生物活动提供基质和能源,从而间接地影响土壤重金属离子的活动能力。

 

  三.对有机污染土壤的修复

  目前,土壤有机污染修复技术主要是利用表面活性剂增效修复,即先利用表面活性剂等增效试剂的增溶作用将有机污染物从土壤中洗脱出来,然后把淋洗液抽到地表做进一步处理。腐殖酸具有表面活性剂增溶作用的同时,还可促进微生物对土壤中残留石油的降解。腐殖酸修复有机污染土壤的修复机制主要包括增溶作用及与其他表面活性剂的协同增溶作用。

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