降雨条件下生物质灰对土壤镉迁移性的影响

摘要

为了探究林火中生物质灰在降雨条件下对土壤中镉(Cd)迁移行为的影响机制,以樟树树叶为原料通过露天燃烧制备生物质灰,按0,5%灰土比加入林地污染土壤中,并在两种雨水(pH=3.8,7.0)条件下开展系列土柱淋溶试验。结果表明:(1)生物质灰在两种淋溶条件下均会提高淋溶液pH、电导率(EC)、土壤溶解性有机碳(DOC)和阳离子交换量(CEC),在酸雨淋溶下pH和DOC值会略低于降雨pH为7.0时。(2)施加生物质灰后土柱中Cd迁移量分别下降了2.5 mg/kg(pH=7.0),2.8 mg/kg(pH=3.8),总镉累计释放量下降了52.6%~64.6%,总淋失率降低了2.8%~34.8%。(3)对土壤中Cd元素释放过程进行拟合,结果较好的是抛物线扩散方程和Elovich方程,表明Cd在降雨条件下的释放过程是由多种因素控制且活化能变化较大的复杂反应过程。综合而言生物质灰会改善土壤物化性质,降低Cd向土壤深层迁移的风险,减少Cd的淋失量,简廉易得且二次污染小,研究为评估重金属镉从林地土壤向水体迁移的环境风险提供理论支撑,生物质灰可作为一种修复材料应用于林地镉污染土壤中,有效促进地表植被生长。