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腐殖酸為啥能修復土壤?

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土壤修復是指利用物理、化學和生物的方法轉移、吸收、降解和轉化土壤中的污染物,使其濃度降低到可接受水平,或將有毒有害的污染物轉化為無害的物質。

在土壤修復行業,已有的土壤修復技術達到一百多種,常用技術也有十多種,大致可分為物理、化學和生物三種方法。

從根本上說,污染土壤修復的技術原理可包括為:(1)改變污染物在土壤中的存在形態或同土壤的結合方式,降低其在環境中的可遷移性與生物可利用性;(2)降低土壤中有害物質的濃度。

在農業土壤污染治理、土壤改善過程中,腐殖酸體現出了越來越好的效果。

為什么是腐殖酸?

腐植酸是自然界中廣泛存在的大分子有機物質。

腐植酸是動植物遺骸,主要是植物的遺骸,經過微生物的分解和轉化,以及地球化學的一系列過程造成和積累起來的一類有機物質?,F代工業中一些發酵工藝也能生產出腐殖酸。

腐植酸的原料來源可以分成兩大類:煤類物質和非煤類物質。

前者主要包括泥炭、褐煤和風化煤;在它們之中,腐植酸含量達10-80%。我國煤炭蘊藏量是非常豐富的,根據資料,有泥炭50億噸,褐煤1265億噸,風化煤尚沒有統計數據。

后者包括土壤、水體、菌類和其他非煤物質,如含酚、醌、糖類等物質,它們經過生物發酵、氧化或合成可以生成腐植酸類物質,如現在市場上糧食發酵生產味精所產生的腐殖酸。

腐植酸是腐殖質的主要組成部分,化學結構復雜,是一個含有羧基、酚基、酮基、酚羥基等多種活性功能團的混合物,腐植酸的特殊結構和理化特性決定了它在生態修復上的重要作用。

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腐殖酸如何修復土壤

腐植酸對“重金屬和有毒有機污染物”污染土壤的修復作用主要包括:腐植酸對重金屬和有機物的吸附沉淀作用;氧化還原作用;以及腐植酸能夠促進土壤微生物對有機污染物的降解等。

實踐證明,腐殖酸對于土壤修復和改良的作用是十分明顯的。

1、腐殖酸改變了被污染的土壤中重金屬存在的形態

重金屬的累積和富集帶給土壤極大的壓力,其存在于土壤中的形態多數都是螯合態或者絡合態,腐殖酸富含大量離子,它可以用自身的離子替換掉螯合態和絡合態中的重金屬離子,使重金屬不易被作物吸收,農作物不易受到重金屬污染。

輕腐植酸(黃腐酸)分子量較低,有利于重金屬的活化、增容、解吸。例如用含黃腐酸的溶液澆灌“超累積植物”腎蕨(超累積植物就是指對重金屬或其他污染物有耐受性的植物),可以明顯提高對各種重金屬的吸收。

重腐植酸(包括棕腐酸、黑腐酸),分子量較大,對重金屬有還原和吸附固定的作用,可降低重金屬的有效性,如對鎘、汞、鉛等固定。

2、腐殖酸降低了被污染的土壤中有機物的毒害程度

土壤的另一個“破壞者”是有機污染物,來源主要是石油及裂解產物、農藥、有機合成制品(如塑料地膜等);

腐殖酸能夠通過增加對有機物的吸附量和穩定性,固定在土壤中,使污染物失去活性,或者誘導有機物的活性自由基光解、化學降解,從而達到為土壤“解毒”的功效。

以重腐植酸為原料生產的腐植酸“可降解地膜”,既有增溫保墑保肥作用,用后2~3個月又降解為腐植酸有機肥,作物自然出苗,省工省時,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米的鹽堿地治理

腐植酸能夠和其他輔助劑的鈣鐵離子結合,促進地表20~30厘米的細顆粒土壤形成大顆粒團粒結構,降低了細顆粒土壤的毛細現象,大大減少了蒸發水分攜帶鹽分到地表面和逐漸積聚形成的鹽漬化,這是從源頭上徹底治理鹽堿地的最有效方法。

腐殖酸在肥料上的應用

肥料也是向土壤中帶入重金屬,造成土壤污染的因素之一,比如低含量的磷肥、低品質的硅鈣土壤調理劑、低品質的有機肥等;

目前,腐殖酸越來越廣泛應用在高品質肥料領域,比如各種含腐殖酸的復合肥,腐殖酸水溶肥,含腐殖酸的有機肥、有機無機肥等,除了對肥料的增效作用以外,還能改善土壤團粒結構、增強有益微生物活性,也能如上文所述,對土壤鹽漬化、重金屬、有機物污染等起到逐步治理作用。

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