化肥与农药对土壤中重金属吸附和形态的影响

摘要

通过等温吸附实验，研究了Ca(NO<,3>)<,2>、NH<,4>Cl、NH<,4>NO<,3>、CO(NH<,2>)<,2>、KH<,2>PO<,4>和KCI6种化肥对土壤中Cr(Ⅲ)，Cr(Ⅵ)，Cu和Ni吸附行为的影响。结果表明，6种化肥对土壤中Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)的吸附都有不同程度的抑制作用；CO(NH<,2>)<,2>和KH<,2>PO<,4>对土壤中的Cu和Ni的吸附有一定的促进作用：其他四种化肥对土壤中的Cu和Ni的吸附也有一定的抑制作用。在重金属的初始浓度相同时，添加化肥使土壤中Cr(Ⅲ)，Cr(Ⅵ)，Cu和Ni的吸附率，分配系数都有所改变。由Langmuir方程得出的饱和吸附量6可以认为，对土壤吸附Cr(Ⅲ)，Cr(Ⅵ)，Cu和Ni的抑制作用影响最为明显的化肥分别是KCl，KH<,2>PO<,4>，Ca(NO<,3>)<,2>，Ca(NO<,3>)<,2>。其平均吸附率分别下降7.9％，22.15％，1.8％和6.3％。KH<,2>PO<,4>对土壤中的Cu和Ni的吸附的促进作用较CO(NH<,2>)<,2>更为明显。 通过等温吸附实验，分别研究了仲丁威，三唑磷，马·异乳油，硫·三环唑和2,4-D等5种农药对土壤中Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)吸附行为的影响。结果表明， 5种受试农药对Cr(Ⅲ)的吸附率和饱和吸附量的影响较小。但马·异乳油和硫·三环唑使土壤吸附Cr(Ⅲ)的亲和力常数七和标准自由能变AG<'0>下降，表明它们降低了土壤对Cr(Ⅲ)吸附强度。此外，三唑磷和硫·三环唑降低了土壤对Cr(Ⅵ)，吸附，饱和吸附量较对照分别减少了11.0％和9.8％。而马·异乳油能显著地增加土壤对Cr(Ⅵ)的吸附，使饱和吸附量增加36.4％。 实验还通过对受重金属污染的土样4个月的培养，研究了化肥(CO(NH<,2>)<,2>，NH<,4>Cl，Ca(NO<,3>)<,2>，KCl和KH<,2>PO<,4>对重金属Cu，Cr和Ni形态的影响。通过连续提取法发现，施用化肥能够改变土壤中Cu，Cr和Ni的形态分布。施用200 mg N·kg<,-1>的CO(NH<,2>)<,2>能使Cu，Cr和Ni的可交换态(WE)显著减少，Fe-Mn氧化物结合态(FM)增加(p<0.01)。但是，施用200 mg N·k<'-1>的NH<,4>Cl能使Cu，Cr和Ni的可交换态含量分别增加27.7％，111.5％和20.4％。添加KCl能使三种重金属的WE显著增加，FM显著降低(p<0.．01)。施用KH<,2>PO<,4>能减少土壤中Cu，Cr和Ni的WE和碳酸盐结合态，但能使Cu和Ni的残渣态(RS)以及Cr的FM升高。另外，移动性指数的变化表明KCI和NH<,4>Cl增大了土壤中Cu，Cr和Ni的移动性。(CO(NH<,2>)<,2>和KH<,2>PO<,4>却使土壤中三种重金属移动性减小。 由于不同化肥和农药对土壤中重金属吸附行为和形态分布以及移动性指数的影响不同，因此在有重金属污染的土壤上种植时应合理选择施用化肥和农药，以避免土壤中重金属的迁移转化，并降低其生物有效性。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章前言

1.1土壤重金属污染现状

1.2土壤中重金属的来源

1.2.1自然因素

1.2.2人为因素

1.3土壤重金属污染的危害

1.3.1重金属通过迁移污染空气和水体

1.3.2破坏土壤中微生物的平衡和降低酶的活性

1.3.3毒害农作物，造成农产品减产和遭受污染

1.3.4通过食物链危害人类和动物的健康

1.4影响土壤中重金属吸附及形态的因素

1.4.1影响土壤中重金属吸附的因素

1.4.2影响土壤中形态的因素

1.5我国化肥的使用状况及对土壤的影响

1.5.1我国化肥的使用状况

1.5.2过量施用化肥对土壤的影响

1.6课题来源及研究意义

1.6.1课题来源

1.6.2课题的研究意义

第2章化肥对土壤中Cr(Ⅲ)吸附的影响

2.1材料与方法

2.1.1供试土壤

2.1.2供试化肥

2.1.3实验方法

2.1.4等温吸附方程

2.2结果与讨论

2.2.1吸附等温线

2.2.2吸附率和分配系数

2.2.3吸附等温方程

2.2.4讨论

2.2.5结论

第3章化肥对土壤中Cr(Ⅵ)吸附的影响

3.1材料与方法

3.1.1供试土壤

3.1.2供试化肥

3.1.3实验方法

3.1.4等温吸附方程

3.2结果与讨论

3.2.1吸附等温线

3.2.2吸附率和分配系数

3.2.3吸附等温方程

3.2.4讨论

3.2.5结论

第4章化肥对土壤中Cu吸附的影响

4.1材料与方法

4.1.1供试土壤

4.1.2供试化肥

4.1.3实验方法

4.1.4等温吸附方程

4.2结果与讨论

4.2.1吸附等温线

4.2.2吸附率和分配系数

4.2.3吸附等温方程

3.2.4讨论

4.2.5结论

第5章化肥对土壤中Ni吸附的影响

5.1材料与方法

5.1.1供试土壤

5.1.2供试化肥

5.1.3实验方法

5.1.4等温吸附方程

5.2结果与讨论

5.2.1吸附等温线

5.2.2吸附率和分配系数

5.2.3吸附等温方程

5.2.4讨论

5.2.5结论

第6章几种农药对土壤中Cr吸附的影响

6.1材料和方法

6.1.1供试土壤

6.1.2选用农药

6.1.3实验方法

6.1.4计算公式

6.2结果与分析

6.2.1吸附等温线和吸附率

6.2.2吸附等温方程和标准自由能变

6.3 讨论

6.4结论

第7章化肥对土壤中重金属Cu、Cr和Ni的形态的影响

7.1材料与方法

7.1.1供试土壤

7.1.2供试化肥

7.1.3土样的培养

7.1.4重金属形态的分离和测定

7.1.5移动性指数的计算

7.1.6计算方法

7.2结果与讨论

7.2.1 N肥对重金属形态的影响

7.2.2 P肥对重金属形态的影响

7.2.3 K肥对重金属形态的影响

7.2.4化肥对土壤中重金属移动性的影响

7.3结论

致谢

参考文献

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