（土壤學(xué)專業(yè)論文）利用三種廢棄物配制綠化種植土的初步研究.pdf

摘要 本文主要從施工方便性這個(gè)角度出發(fā)，研究利用濱海地區(qū)大量存在的海灣 泥、堿渣、粉煤灰三種廢棄物相混和來配制綠化種植土，采用室內(nèi)模擬淋洗脫赫 實(shí)驗(yàn)，應(yīng)用脫鹽速率、用水量、s a r 、r s c 、p h 等指標(biāo)篩選出具有較快的脫赫 速率，較經(jīng)濟(jì)的脫鹽淋洗用水量，達(dá)到脫鹽標(biāo)準(zhǔn)時(shí)各鹽潰性狀滿足植物生存要求， 在脫鹽過程中不存在堿化問題，脫鹽后配比p h 不會(huì)上升，含有的離子濃度對(duì)植 物的生長(zhǎng)不產(chǎn)生毒害作用，也不存在重金屬污染的三種廢棄物的最佳混合比例。 試驗(yàn)結(jié)果表明，海灣泥：堿渣：粉煤灰= x 7 ：y 7 ：z 7 ( 體積比) 的混合比例是配 制綠化種植基質(zhì)的最佳配比。 室內(nèi)淋洗模擬脫鹽實(shí)驗(yàn)表明：在水分入滲條件下，隨著鹽分含量下降，該配 比中n a + 、c 1 一、s 0 4 2 _ 、k + 、m 9 2 + 、c a 2 + 的絕對(duì)含量都逐漸減少，h c 0 3 一逐漸增 加；n a + 、c l - 的相對(duì)含量逐漸下降，而s 0 4 卜、k + 、m 9 2 + 特別是c a 2 + 、h c 0 3 一 的相對(duì)含量逐漸增加，當(dāng)土壤含鹽量下降到小于1g k g 時(shí)結(jié)果更加明顯。淋洗 過程中n a + 、c l _ 離子下降速度最快，n a + 、c l 一濃度變化與全鹽含量變化均呈極 顯著正相關(guān)( r = o 9 9 9 * * ) 。淋洗結(jié)束時(shí)該配比鹽分的化學(xué)類型由n a + - - c i 一型轉(zhuǎn) 變到h c 0 3 - 一ca _ 2 + 型。s a i l 變化與全鹽含量變化呈顯著的正相關(guān)( r = 0 9 9 * ) ， r s c 變化與全鹽含量變化里顯著的負(fù)相關(guān)( r = o t 9 9 * ) 。 在積水入滲條件下，該配比剖面的水鹽動(dòng)態(tài)可劃分為三個(gè)階段，即表層脫鹽 階段、鹽峰下移階段和底土脫鹽階段。上部土體的脫鹽速度快于底部土體，2 0 c m 層次達(dá)到脫鹽標(biāo)準(zhǔn)需要2 天，而1 4 0 c m 土層則需要1 8 天。淋洗過程中該配比的 水鹽運(yùn)動(dòng)速度主要取決于淋洗入滲水量，入滲水量越多，脫鹽深度越大，入滲水 量與脫鹽深度呈顯著正相關(guān)( r = o 9 7 * ) 。使得1 4 0 c m 土層達(dá)到脫鹽標(biāo)準(zhǔn)( 全鹽 含量 f 0 0 l ( 6 ，1 4 ) 的值4 4 5 5 8 4 2 ，認(rèn)為處理a l 至處理a 7 的脫鹽速率 之間存在極顯著差異。 各個(gè)處理之間脫鹽速率的差異顯著性用l s d 法比較如下： s i i = ( 2 m s e l n ) o5 = ( 2 x 8 0 7 e 0 7 3 ) o5 = 0 0 0 0 7 3 3 d f e = 1 4 時(shí)，t oo s = 2 1 4 5 ，t oo l = 2 9 7 7 l s d oo s = o 0 0 0 7 3 3 x 2 1 4 5 = 0 0 0 1 5 7 3 l s d oo l = o 0 0 0 7 3 3 x 2 9 7 7 = 0 0 0 2 1 8 4 表9 處理a l 至處理a 7 脫鹽速率的顯著性( l s d 法) t a b l e9 s i g n i f i c a n c el e v e l o f d e s a l t i n gv e l o c i t yb yl s d o f t r e a t m e n ta 1t oa 7 i二o 1 7 5 6：一01 7 8 6：一o 1 8 2 8二一0 1 9 3 0；一o 1 9 5 2 ：一o 2 0 3 9 表9 說明：取1 水平，有2 1 個(gè)比較是極顯著的?？梢缘贸鼋Y(jié)論：這七個(gè)處理中任意 兩個(gè)處理的脫鹽速率之問存在極顯著差異。脫鹽速率從快到慢依次是：處理a 4 、處理a 2 、 處理a 7 、處理a 3 、處理a i 、處理a 5 、處理a 6 。 對(duì)海灣泥、堿渣兩者混合的五個(gè)處理( 處理b i 至處理b 5 ，每個(gè)處理3 個(gè)重復(fù)) 的脫鹽速 1 4 率作單岡素方差分析得方差分析表1 0 。 表1 0 處理b 1 至處理b 7 脫鹽速率的方差分析 t a b l e1 0 t h ed e s a | t i n gv e l o c i t ya n o v ao f t r e a t m e n tb it ob 5 由表1 0 中f = 5 3 9 6 8 4 3 f o o l ( 4 ，1 0 ) 的值5 9 9 4 3 6 6 ，處理b 1 至處理b 5 的脫鹽速率之 間存在極顯著差異。 對(duì)這五個(gè)處理的脫鹽速率的差異顯著性用l s d 法比較如下： s i i = ( 2 m s e n ) o5 = ( 2 x 2 0 2 e 0 5 3 ) 05 ：o 0 0 3 6 7 d f o = l o 時(shí)，t oo s = 2 2 2 8 ，缸o(hù) i = 3 1 6 9 l s d o0 5 = o 0 0 3 6 7 x 2 2 2 8 = 0 0 0 8 1 7 7 l s d o o l = 0 0 0 3 6 7 x 3 1 6 9 = 0 0 1 1 6 3 0 表】處理b 】至處理b 7 脫鹽速率的顯著性( l s d 法) t a b l e1i s i g n i f i c a n c el e v e lo f d e s a l t i n gv e l o c i t yb yl s do f t r e a t m e n tb lt ob 5 ：i 一0 1 1 8 l i 一0 1 6 1 ii 一0 1 7 4 5：, - - 0 2 2 7 6 處理b 10 2 7 3 0 0 1 5 4 9 * 0 111 9 0 0 9 8 5 ”0 0 4 5 4 ” 處理b 30 2 2 7 60 1 0 9 5 * * 0 0 6 6 5 * *0 0 5 3 i + + 處理b 20 1 7 4 50 0 5 6 4 * * 0 0 1 3 4 ” 處理b 5 處理b 4 0 ，1 6 1 10 0 4 3 * * 0 1 1 8 l 表1 1 說明，取l 水平，有1 0 個(gè)比較是極顯著的?？梢缘贸鼋Y(jié)論，這五個(gè)處理任意兩 個(gè)處理的脫鹽速率之間存在極顯著差異；脫鹽速率從快到慢依次是：處理b l 、處理b 3 、處 理b 2 、處理b 5 、處理b 4 。 3 1 2 用水量 達(dá)到脫鹽要求時(shí)候備處理的淋洗用水量應(yīng)該盡量少，這對(duì)于水資源缺乏的開發(fā)區(qū)具有重 要的實(shí)際意義。 1 5 各處理達(dá)到脫鹽要求時(shí)的用水量見表1 2 。數(shù)據(jù)取三個(gè)重復(fù)的平均值。 表】2 各處理的用水量 t a b l e1 2 t h ew a t e rc o n s u m eo f e a c ht r e a t m e n t 從表1 2 可以看出，各處理達(dá)到脫鹽要求時(shí)的用水量是一樣的。與組成配比的混合比例 無關(guān)。由此可見用水量無法作為篩選最佳配比的指標(biāo)。 3 1 3 淋洗過程中衡量各處理鹽漬程度的指標(biāo) 在鹽漬環(huán)境中對(duì)植物生長(zhǎng)產(chǎn)生直接毒害和間接干擾植物正常的生理功能的有害離子 主要是n a + 和c i 一 1 9 1 。目前c l - 毒害研究較少。這可能是因?yàn)榇蠖鄶?shù)非木本植物對(duì)c r 并不 特別敏感：且當(dāng)陽離子主要為n a + 時(shí)，陰離子危害程度為c o ，2 一 h c 0 3 一 s 0 4 2 一 c l - 1 6 3 1 ； 且c 1 一極易隨水遷移，因此沒有把c 1 一作為最佳配比篩選的指標(biāo)。淋洗脫鹽實(shí)驗(yàn)中沒有檢出 c 0 3 2 _ ，但有h c 0 3 - 存在。植物生長(zhǎng)需要在一定的p h 范圍之內(nèi)。因此采用s a r 、r s c 、p h 作為衡營各處理鹽漬程度的指標(biāo)。 隨著淋洗的進(jìn)行，混合體含鹽量下降，反映混合體鹽潰程度的指標(biāo)s a r 、r s c 、p h 等 也發(fā)生變化。這些指標(biāo)值必須在一定的范圍之內(nèi)，才能滿足植物的基本生長(zhǎng)要求。肖達(dá)到脫 鹽要求時(shí)，各處理的鹽潰指標(biāo)見表1 3 。 s a r 是鹽土中離子交換平衡中一個(gè)規(guī)定的量，預(yù)測(cè)鹽土演變的一個(gè)指標(biāo)岡s a r 與十 壤中交換性鈉密切相關(guān)，故s a r 下降，表征鹽士向有益的方向演化。一般認(rèn)為：s a r 1 0 時(shí)對(duì)植物生長(zhǎng)無害( 美國鹽土實(shí)驗(yàn)室，1 9 6 5 ) 從表1 3 可以看出，當(dāng)達(dá)到脫鹽要求時(shí)： 海灣泥、堿渣、粉煤灰三者混合的七個(gè)處理( 處理a l 至處理a 7 ) ，s a r 1 0 的處理有 處理a 6 ，處理a 7 。其余處理皆不達(dá)標(biāo) 海灣泥、堿渣兩者混合的五個(gè)處理( 處理b l 至處理b s ) ，沒有任何一個(gè)處理s a r l o 。 r s c 是預(yù)測(cè)土壤是否可能發(fā)生堿化的指標(biāo)之一，r s c 不僅反映了土壤溶液或灌溉水的 品質(zhì)和口h 值，還能反映土壤堿化的進(jìn)度。一般認(rèn)為r s c 1 2 5 是比較安全的( w i l c o x 。1 9 4 8 ) 。 1 6 從表1 3 可以看出，當(dāng)達(dá)到脫鹽要求時(shí)： 海灣泥、堿渣、粉煤灰三者混合的七個(gè)處理( 處理a i 至處理a 7 ) ，全部處理的r s c 處理a 7 處理a 3 處理a 1 處理a 5 處 理a 6 ；從達(dá)到脫鹽標(biāo)準(zhǔn)時(shí)的用水量來看，七個(gè)處理相同；從達(dá)到脫鹽要求時(shí)衡量各處理的 鹽漬指標(biāo)來看，同時(shí)滿足s a r 、r s c 、p h 蘭個(gè)指標(biāo)均達(dá)到要求的只有處理a 6 和處理a 7 。 但是處理a 7 比處理a 6 的脫鹽速率要快得多。綜合以上指標(biāo)，初步確定a 7 為海灣泥、堿 渣、粉煤灰三者混合的最佳配比，即海灣泥：堿渣：粉煤灰= x 7 ：y 7 ：z ，( 體積比) 。 海灣泥、堿渣兩者混合的五個(gè)處理( 處理b l 至處理b s ) ，從脫鹽速率看。五個(gè)處理間存 在極顯著差異；從達(dá)到脫鹽標(biāo)準(zhǔn)時(shí)的用水量來看，五個(gè)處理相同；但是從達(dá)到脫鹽標(biāo)準(zhǔn)時(shí)衡 量各處理的鹽漬指標(biāo)來看，達(dá)到脫鹽要求時(shí)五個(gè)處理的s a r 全都不達(dá)標(biāo)。因此這些處理都 不合格。 我們認(rèn)為，只采用海灣泥和堿渣來配制綠化種植基質(zhì)是不行的，必須采用海灣泥、堿 渣、粉煤灰三種廢棄物相混合，并經(jīng)過淋洗脫鹽處理，才能滿足植物生長(zhǎng)所需的基本條件。 這可能是因?yàn)閴A渣的粒度很細(xì)，保水性很好。堿渣顆粒的礦物組成以文石為主，其表面結(jié)構(gòu) 復(fù)雜，有孔隙，對(duì)水強(qiáng)烈吸附，而粉煤灰的存在增加了混合基質(zhì)的滲透性，并且粉煤灰的無 定形相主要為玻璃體，以s i 0 2 和a 1 2 0 3 為主( 7 5 8 5 ) ，約占粉煤灰總量的5 0 - , 8 0 ，是粉 煤灰的主要礦物成分，蘊(yùn)含有較高的化學(xué)內(nèi)能，具有良好的化學(xué)活性，在潮濕環(huán)境中能與 c a ( o h ) 2 等發(fā)生反應(yīng)，生成一系列水化物一凝膠，從而影響了離子的隨水遷移。 初步選定采用海灣泥、堿渣、粉煤灰三種廢棄物相混合。且其混合比例為海灣泥：堿 渣：粉煤灰= x 7 ：y 7 ：z 7 ( 體積比) 。 3 1 5 初步選定的配比在脫鹽過程中堿化問題及p h 變化研究 無論是堿化還是p h 上升對(duì)于植物生長(zhǎng)都是不利的。為了研究初步選定的配比在淋洗脫 鹽過程中是否會(huì)導(dǎo)致堿化問題以及出現(xiàn)p h 上升的現(xiàn)象，對(duì)該配比在達(dá)到脫鹽標(biāo)準(zhǔn)后繼續(xù)進(jìn) 行淋洗脫鹽試驗(yàn)。至濾液電導(dǎo)率趨于穩(wěn)定時(shí)停止淋洗。 3 1 5 i 離子組成變化 1 8 3 1 5 1 1 濾液 隨著淋洗次數(shù)的增加，各處理濾液中n a + 、c l _ 離子絕對(duì)含彗逐漸減少，且f 降速度非 常快，如c l _ 最初含最為5 0 9 c m o l l ，經(jīng)過1 2 0 h ( 達(dá)到脫鹽要求所經(jīng)歷的時(shí)間) 即降低到 0 4 8 5c m o l l ，下降了1 0 4 倍。據(jù)分析，它們與含鹽量變化均存在極顯著正相關(guān) y = 1 2 2 7 8 x l + 0 0 4 5 8 r = 0 9 9 9 + + y = 0 4 6 7 1 x 2 + 0 1 6 4 9 r = 0 9 9 9 ” 式中y 為含鹽量( g l ) ，x l 為n a + ( c m o l l ) ，x 2 為c 廣( c m o l l ) 。 c a 2 + 、m 9 2 + 、s 0 4 。、k + 絕對(duì)含量隨備處理禽鹽量的降低而逐漸減少。但其f 降速度比 n a + 、c i 一慢。h c 0 3 - 含量的變化趨勢(shì)比較特殊，當(dāng)濾液全鹽量大于i g l 時(shí)，隨著含鹽鮭的 下降，h c 0 3 - 含最逐漸上升，但幅度不大；當(dāng)濾液全鹽量小于i g u 時(shí)。隨著含鹽量的下降， h c 0 3 - 含量逐漸降低。試驗(yàn)中朱檢測(cè)出c 0 3 2 _ 。 由于各種離子的遷移能力不同，濾液中各離子的相對(duì)含量也發(fā)生變化。隨淋洗的進(jìn)行， c a 2 + 的相對(duì)含量逐漸增加到占陽離子主導(dǎo)地位，h c 0 3 - 增加到占陰離子的主導(dǎo)地位。濾液鹽 分的化學(xué)類氆由n d - - c i 一型轉(zhuǎn)變到h c 0 3 - - c a 2 + 型。如表1 4 所示。c a ( h c 0 3 ) 2 對(duì)十壤羽i 植 物都無甚危害。 表1 4 淋洗過程中濾液的鹽分變化 t a b e l1 4 t h ec h a n g e so f s a l t si nt h el e a c h i n gs o l u t i o n sd u r i n gt h ec o l u m nw a s h i n gp r o c e s s 陰陽離子含量( e m o l l ) 全鹽( g ，l ) t o t a is a l t h c o | c o ，2 s 0 4 z c i c a 2 + m 9 2 k 1n a 2 4 h4 1 92 4 0 40 0o 9 1 75 0 9 3 20 2o 8 71 9 5 i | 1 4 9 0 6 2 0 3 9 o 2 9 0 2 5 0 1 8 0 1 6 0 2 3 3 0 1 5 0 1 4 7 o 1 4 5 0 】4 5 0 1 4 3 0 1 4 2 0 7 3 92 4 6 9 0 80 0 80 3 9 59 3 6 0 1 6 30 4 8 50 1 8 40 0 0 8 0 1 4 308 0 2 0 1 4 60 3 2 50 0 5 4 0 1 3 30 2 4 20 0 4 7 n 衄20 2 2 70 0 4 1 0 0 1 90 1 6 30 0 3 6 0 0 1 20 1 2 40 0 3 3 0 0 5 903 5 3 0 0 50 1 0 0 4n 0 7 8 0 0 3 40 0 2 2 0 0 3 30 0 2 3 8 4 h 76 9o1 50 1 4 200 0 1 2 0 0 9 60 0 3 200 0 3 30 0 1 9 o 0 0 o 0 o 0 m 蛇 強(qiáng) “ 鉗 ：2 船 m 懈 枷 懈 懈 協(xié) m 蛐 獅 姍 要 萋 根據(jù)前蘇聯(lián)學(xué)者提出的l 十壤溶液中鹽分產(chǎn)生毒害的極限值：c 0 3 2 - = o 0 3 c m o l k g 十， h c 0 3 - = 8 0c m o l k g 土，c i 一= 3 0c m o l k g 土。s 0 4 2 - = 1 7 0c m o l k g 土f 8 ”i ，從表1 4 可以看 出，除c l _ 外。c 0 3 2 - 、h c 0 3 一、s 0 4 2 一從開始到結(jié)束整個(gè)淋洗階段都小于產(chǎn)生毒害的極限值； c r 在經(jīng)過1 2 0 h 后小于產(chǎn)生毒害的極限值。由于濾液的鹽分變化間接反映了十壤的鹽分變 化，可以認(rèn)為混合基質(zhì)在達(dá)到脫鹽要求后( 1 2 0 h ) 不會(huì)有鹽分毒害的產(chǎn)生。 3 1 5 1 2 混合基質(zhì) 淋洗前后初步選定的最佳配比的混合基質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)分析如表1 5 。 表1 5 淋洗前后配比的化學(xué)性質(zhì)分析 t a b l e1 5 c h e m i c a lc h a r a c t e r i s t i c so f t h et r e a t m e n tb e f o r ea n da f t e rl e a c h i n gp r o c e s s 混合基質(zhì)在淋洗后全鹽含量變化顯著。淋洗前的全鹽含量是淋洗后的6 3 5 倍，說明淋 洗脫鹽效果顯著。除h c 0 3 一離子含量上升外，其余離子含量均下降。交換性鈉在韓 洗前后 均未測(cè)山說明該混合基質(zhì)在淋洗前屬于鹽十范疇。混合基質(zhì)鹽分的化學(xué)類型由n a + - - c i 一 型轉(zhuǎn)變到h c 0 3 - b c a ：+ 型，與濾液變化趨勢(shì)一致。c a ( h c 0 3 ) 2 對(duì)土壤和植物都無筷危害a 根 據(jù)前面提到的前蘇聯(lián)學(xué)者提出的士壤溶液中鹽分產(chǎn)生毒害的極限值，淋洗前c o s 、c j _ 超 過產(chǎn)生毒害的極限值，淋洗后沒有鹽分毒害，說明了淋洗脫鹽的必要性和有效性。 3 1 5 2 各鹽漬性狀變化 3 。1 。5 2 1 濾液 從表1 6 可以看到：濾液的s a r 變化與濾液全鹽量變化趨勢(shì)一致。隨淋洗次數(shù)的增加而 逐漸下降，s a r 下降反映了鹽分濃度的減少，特別是n a + 的減少( s a r 。c n a ( c a 2 + + m 9 2 十) 0 5 ) 。 據(jù)分析，s a r 變化與全鹽量( t s ) 變化存在顯著的正相關(guān)： t s = o 1 9 1 6 e o 1 3 8 7 s a r r = o 9 9 * 濾液的r s c 變化趨勢(shì)與濾液全鹽量變化趨勢(shì)相反隨淋洗次數(shù)的增加而逐漸上升?？?以看到，脫鹽前期無r s c ，只是到濾液鹽分含量小于o 5 k e e l 時(shí)出現(xiàn)了r s c 。在整個(gè)淋洗過 程中r s c 與全鹽含星( t s ) 呈顯著的負(fù)相關(guān)。 t s = - - 0 0 0 6 6 r s c 2 0 7 9 2 6 r s c + o 5 1 6 6r = 0 9 9 * 濾液p h 值的變化顯現(xiàn)出波動(dòng)性，一般是先上升、再下降，再上升，只是當(dāng)濾液全鹽姑 r 卜降到小于0 2 9 r u 時(shí)，濾液p h 值變得較穩(wěn)定。在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中濾液的p h 值均不超過8 ， 這說明濾液的成分以c a ( h c 0 3 ) 2 或c a c 0 3 為主。 表1 6 淋洗試驗(yàn)濾液備鹽漬性狀的變化 t a b l e1 6 t h ec h a n g e so f s a l i n ep r o p e r t i e so f l e a c h i n gs o l u t i o n sd u r i n gt h ew a s h i n g p r o c e s s 最初的濾液p n 較低，這可能是因?yàn)榛旌匣|(zhì)中含有膠體物質(zhì)，且其物理淋溶快于化學(xué) 淋溶的緣故。 3 1 5 2 2 混合基質(zhì) 表1 7 淋洗前后混合基質(zhì)各鹽潰性狀的變化 t a b l e1 7 t h ec h a n g e so f s a l i n ep r o p e r t i e so f t h et r e a t m e n tb e f o r ea n d a f t e rw a s h i n g 全鹽 p k g ) p h s a rr s c e s p 表中：e s r = ! ；! 壟! j ；言竺1 t 土壤- n a + ，表示土壤中的交換性n a 從表1 7 可以看出：淋洗前后，混合基質(zhì)的s a r 、r s c 降幅很大并且寅到淋洗結(jié)柬后 都沒有r s c ，說明沒有殘余碳酸鈉。淋洗前后混合基質(zhì)的e s p 都為0 ，說明無代換性鈉。 混合基質(zhì)在淋洗后p h 較淋洗前下降。其原因是由于淋洗前，混合基質(zhì)含有大量的可溶 性鈉，n a + 與h c 0 3 - 或c 0 3 2 一結(jié)合生成n a h c 0 3 n a 2 c 0 3 ，從而使得混合基質(zhì)的p h 較高： 2 i 而隨著淋洗的進(jìn)行，可溶性鈉基本淋竭，土壤鹽分類型逐漸向h c 0 3 - 一c a 2 十( m 9 2 + ) 型轉(zhuǎn) 變，混合體的p h 也開始下降。這說明土壤如果有足夠的c a 2 + 和m 9 2 + 生成碳酸鹽沉淀則 可減輕碳酸離子的危害。 3 1 5 3 淋洗脫鹽過程中鹽漬性狀之間的關(guān)系 在初步選定的最佳配比脫鹽過程中，隨著鹽分含量的減少，其鹽漬性狀有一定規(guī)律的變 化，鹽分的化學(xué)類型也發(fā)生變化。各性狀與含鹽量之間存在一定的相關(guān)性，這在前面的分析 中可以清楚地看出。那么這些性狀之間，特別是p h 的變化與其它性狀之間是否存在一定的 關(guān)系? f 面從濾液和混合基質(zhì)兩方面分析。 3 1 5 3 1 濾液 淋洗過程中p h 的變化并不是太明顯，是現(xiàn)波動(dòng)性，只是晟初的濾液p h 較低，到4 8 h 后就恢復(fù)了正常水平。s a r 隨淋洗的進(jìn)行始終處于下降趨勢(shì)，說明s a r 與p h 值的變化沒 有相關(guān)性。r s c 呈逐漸上升趨勢(shì)，與p h 也不存在對(duì)應(yīng)關(guān)系a 3 1 5 3 2 混合基質(zhì) 混合基質(zhì)看不出p h 、s a r 、r s c 之間存在對(duì)應(yīng)關(guān)系。 3 ，1 5 4 脫鹽過程的堿化及p h 變化結(jié)果 所謂十壤堿化，是指土壤堿化度e s p 和溶液p h 值以及土壤物理性質(zhì)惡化三個(gè)相互聯(lián)系 的指標(biāo)周肘超過了一定的界眼的現(xiàn)象。單憑菜一指標(biāo)不能確定土壤堿化。本試驗(yàn)顯示施著脫 鹽的進(jìn)行，該配比p h 變化不大，且始終小于8 ：并且堿化度從一開始就為0 ，沒有代換性 鈉。岡此，該配比在脫鹽過程中不會(huì)造成堿化問題。且沒有出現(xiàn)p h 上升的現(xiàn)象。 3 1 6 最佳配比篩選試驗(yàn)結(jié)論 采用海灣泥、堿渣、粉煤灰三種廢棄物相混合，且其混合比例為海灣泥：堿渣：粉煤灰 = x 7 ：y 7 ：z 7 ( 體積比) 是篩選出的最佳配比( 處理a 7 ) 。該混合基質(zhì)具有較快的脫鹽速率， 較經(jīng)濟(jì)的脫鹽淋洗用水定額，達(dá)到脫鹽標(biāo)準(zhǔn)時(shí)各鹽漬性狀滿足植物生存要求，在脫鹽過程中 不存在堿化問題，脫鹽后也沒有出現(xiàn)p h 上升的現(xiàn)象，脫鹽后含有的離子濃度也不至于對(duì)植 物的生長(zhǎng)產(chǎn)生毒害作用。因此采用這樣的比例來配制綠化種植基質(zhì)是可行的。 3 2 最佳配比的水鹽動(dòng)態(tài)觀測(cè)試驗(yàn) 本試驗(yàn)在室內(nèi)進(jìn)行，未考慮氣候、地下水、植物、灌溉方式等方面的影響，研究在積水 入滲條什下最佳配比水分和鹽分的運(yùn)移規(guī)律，明確最佳配比脫鹽所需的理論用水堵。鹽分傳 感器采用中國科學(xué)院南京土壤研究所研制的t y c - - i i 型土壤鹽分傳感器，水分張力計(jì)由江 蘇省農(nóng)科院提供。根據(jù)2 2 2 中士壤溶液電導(dǎo)率與全鹽含量之間的線性方程，當(dāng)十壤溶液電 導(dǎo)率小于8 m s c m 即認(rèn)為達(dá)到脫鹽標(biāo)準(zhǔn)( 對(duì)應(yīng)的全鹽含量小于3 9 幾) 。試驗(yàn)裝置見圖2 。 水鹽動(dòng)態(tài)觀測(cè)實(shí)驗(yàn)從2 0 0 2 年月1 日開始，2 0 0 2 年1 2 月1 日結(jié)束，共計(jì)3 0 天。 表1 8 水鹽動(dòng)態(tài)觀測(cè)筒設(shè)計(jì) t a b l e1 8 d e s i g no f s a l t - - w a t e rm o v e m e n to b s e r v a t i o nc o l u m n 3 2 1 水分入滲條件下最佳配比水鹽動(dòng)態(tài) 淋洗期間最佳配比表層長(zhǎng)期保持積水層。水分不斷滲入，最佳配比剖面從上到。f 逐漸為 水分飽和，而后形成重力水流下滲，下滲水不斷從觀測(cè)筒底部流出，最佳配比所含的鹽分隨 著f 滲水流逐漸排出。根據(jù)土壤剖面電導(dǎo)率的變化情況，可將試驗(yàn)過程中水鹽動(dòng)態(tài)劃分為如 f j l 個(gè)階段： ( 1 ) 表層脫鹽階段。水分入滲的最初階段。入滲水溶解最佳配比表層所含周態(tài)鹽分，并 與原土壤溶液一并形成濃度較高的土壤溶液向下移動(dòng)。 從圖3 所示最佳配比不同深度_ 十壤溶液電導(dǎo)率變化曲線可以看出：表層2 0 e r a 深度十壤 溶液電導(dǎo)率在灌水當(dāng)天( 6 小時(shí)后) 由原始的4 0 毫西腥米( m 咖m ) 迅速上升到2 5 6 m s c m ， 形成一個(gè)土壤溶液濃度最高的土壤層次，可稱之為鹽峰。這標(biāo)志著上層土壤顯著脫鹽的開始 在這個(gè)階段內(nèi)，鹽峰以下的土層中土壤溶液的濃度變化不大。 ( 2 ) 鹽峰下移階段。隨著水的不斷滲入，表層土壤溶液濃度降低，當(dāng)水鹽動(dòng)態(tài)觀測(cè)筒底 部有水排出時(shí)，接個(gè)土壤剖面均為水所飽和。各土層中的含鹽溶液均向下一個(gè)土層運(yùn)動(dòng)并同 時(shí)接受上一個(gè)土層下移的鹽溶液，此時(shí)各土層的土壤溶液濃度均有變化。鹽峰逐漸下移。 由于最佳配比表層中含有的鹽分大部分已經(jīng)移入下一層，因而土壤溶液濃度迅速降低。 2 0 e r a 深度_ 十壤溶液電導(dǎo)率在積水入滲l 天后( 11 月2 日) 就下降到脫鹽標(biāo)準(zhǔn)以下，7 天后 ( 1 1 月8 日) 下降到i m s e r a 以下( 0 9 4 m s c m ) 。而表層以下的r 十層，除本身含鹽外，還要 承接上部十層中的鹽分，囡而脫鹽較慢。i o o c m 深度士壤溶液電導(dǎo)率連續(xù)1 0 大都人丁 2 0 m s d e m ，1 4 0 c m 深度土壤溶液屯導(dǎo)率連續(xù)6 天都大丁3 5 m s e r a 。2 0 c m 、4 0 e r a 、6 0 c m 、8 0 c m 十層形成鹽峰過后，土壤溶液電導(dǎo)率一直處于下降狀態(tài)；而1 0 0 c m 、1 4 0 e m _ 七層在形成鹽峰 過后，_ ：壤溶液電導(dǎo)率也呈下降趨勢(shì)，但在下降過程中有一個(gè)小的反彈，這與上部十層的鹽 分不斷地被淋洗到下部土層有關(guān)。 4 5 0 0 4 00 0 3 50 0 3 00 0 2 50 0 2 00 0 1 5 0 0 1 0 0 0 50 0 n0 0 土壤溶液電導(dǎo)串 ( r m c m ) 粵粵墨暑晉署晉霉暑霉 釜詈署s 詈詈5 詈晉詈 寶 一一一一 h 一一一 h 圖3 淋洗期間電導(dǎo)率變化曲線( 水鹽動(dòng)態(tài)觀測(cè)筒i 一3 ) f i g3 t h ec h a n g ec u r v eo f s o i ls o l u t i o nc o n c e n t r a t i o nd u r i n gt h ew a s h i n gp r o c c s s 圖4 反映了最佳配比淋洗期間剖面電導(dǎo)率變化情況。 朗 皿n“暖一一 叮i n 皿= 叮。n皿一一西i嘆_i一 血船h 吣= 吸= 嘆一一 叮世一皿i_i叮_【皿_【_【 叮寸_i吸一一 缸冊(cè)_r嘆hi 叮ner一一 吼一一吒_【叮。州吸_【_i r 1 1 月3 日j 電導(dǎo)率( m s c m ) j il 1 1j j 2 u 電導(dǎo)術(shù)( m s c m ) 0 魁 琳 圖4 淋洗期間剖面電導(dǎo)率變化( 水鹽動(dòng)態(tài)觀測(cè)筒i 一3 ) 8 日 1 1 月2 6 甘 電導(dǎo)率( m s c m ) f i g 4 t h ec h a n g eo f s e c t i o nc o n c e n t r a t i o nd u r i n gt h ew a s h i n g p r o c e s s 2 5 一 o n”* 一 邑) 魁聒 一。墨 二。竺 嘉嘉嘩厴一 一 一 一隹 *-咐m(xù) m 岫 從圖4 中可以看出，最佳配比的鹽峰在逐漸下移。4 0 c m 十層的鹽峰形成時(shí)間滯后表層 l 天，6 0 c m 十層的鹽峰形成時(shí)間滯后表層2 天，8 0 e m 十層的鹽峰形成時(shí)間滯后表層4 大， l o o c m 士層的鹽峰形成鹽峰滯后表層4 天，1 4 0 c m 土層的鹽峰形成時(shí)間滯后表層6 天。在淋 洗前襤個(gè)十壤剖面土壤溶液電導(dǎo)率并不高，但是旦開始淋洗，土壤溶液電導(dǎo)率便迅速升高 說明鹽分多以固態(tài)形式存在；當(dāng)停止淋洗后，即使仍有水滲入，土壤剖面電導(dǎo)率變化很小， 無鹽峰出現(xiàn)，說明該處理所含的鹽分已經(jīng)被淋洗出來。 ( 3 ) 底十脫鹽階段。在鹽蜂逐漸下移的過程中，由于上面土層所有鹽分都向f 移動(dòng)到底 土層次，所以該層仍然有鹽峰出現(xiàn)，并且是上部土層鹽峰累積的結(jié)果，其峰值明顯高于上部 土層。 從圖3 可以看出，最佳配比底土層的鹽峰峰值是3 8 6 m s c m ( 1 1 月7 日) 。隨著該層鹽 峰的逐漸減弱，底- 十層開始脫鹽。但是該層土壤的脫鹽速度更加緩慢。2 0 c m 層次達(dá)到脫鹽 標(biāo)準(zhǔn)需要2 天，而底土層則需要1 8 天。 當(dāng)全剖面土壤溶液電導(dǎo)率逐漸平緩，最終達(dá)到基本不變時(shí)，通體鹽分含量已經(jīng)達(dá)到植物 正常生長(zhǎng)的要求。 鹽分隨水分的運(yùn)動(dòng)而運(yùn)動(dòng)。圖5 反映了淋洗過程中最佳配比剖面水分運(yùn)動(dòng)情況。高負(fù)壓 值讀數(shù)表明壤干燥，讀數(shù)偏低則表明土壤濕潤(rùn)。 粵詈霉晉署墨粵暑詈詈詈詈星詈置詈置詈詈量詈詈 田吣吒嘆皿嘆暖吸暖吸田噯皿吣吣吣嘆嵋暖 一2 0 日】 卿一4 0 趔 出 年c 一6 0 1 0 0 圖5 淋洗期間剖面水分運(yùn)動(dòng)國( 水鹽動(dòng)態(tài)觀測(cè)簡(jiǎn)i - 3 ) f i g5 。t h ew a t e r m o v e m e n to f s o i ls e c t i o nd u r i n gt h ew a s h i n gp r o c e s s 由于水鹽動(dòng)態(tài)觀測(cè)筒中的處理是風(fēng)干樣，壤的含水量很低。當(dāng)淋洗開始，十表有積水 層時(shí)，水以很快的速率被表土所滲吸，表層很快成為飽和含水層，隨入滲時(shí)間的推移，被入 滲水浸潤(rùn)的七層厚度向f 延伸，表層以下的土層也逐漸成為飽和水層。從圖5 可以看出，當(dāng) 水鹽動(dòng)態(tài)觀測(cè)筒底部有水排出時(shí)( 1 1 月7 日) 。整個(gè)土壤剖面均為水所飽和，各個(gè)十層的含 水：疑變得大致相同，且變化不明顯。 3 2 2 積水入滲條件下水鹽運(yùn)行速度及其影響因素 水分入滲過程中的鹽分運(yùn)動(dòng)主要依靠重力水的作用，因此鹽分的運(yùn)行速度主要取決于 重力水的運(yùn)行速度及流量，重力水的運(yùn)行速度和流量則主要受土壤透水性能以及十壤排水條 什影響。在本實(shí)驗(yàn)中其它條件均相同的情況下則主要取決于淋洗水量。 表19 不同深度土層脫鹽所需時(shí)間及入滲水量 1 1 a b l e1 9 t h e r e q u i 化dt i m e 鋤d a m o u m o f l e a c h i n gw a t e r a td i f f e 刪s o i ld e p t h s 表1 9 反映了最佳配比不同深度土壤層次脫鹽所需要的時(shí)間和用水量。在其它條件相同 的情況下，顯然入滲水量越多，處理的脫鹽深度越大。使水鹽動(dòng)態(tài)觀測(cè)筒2 0 c m 土層脫鹽所 需時(shí)間是2 天，所需水量是1 2 2 5 0 m l ；使水鹽動(dòng)態(tài)觀測(cè)筒1 4 0 c m 土層脫鹽所需時(shí)間是1 8 天。 所需水星是3 6 8 5 0 m 1 。從圖6 所示淋洗水量與鹽峰下移深度的關(guān)系也可以看出淋洗水罱越 大鹽峰的下移深度越大，二者呈直線相關(guān)關(guān)系。由此可見。為了增加淋洗脫鹽的效果需要適 當(dāng)?shù)卦黾恿芟此俊?從圈7 累計(jì)入滲水量曲線可以看出，在淋洗脫鹽的開始階段。水分入滲速度較快。平均 每天入滲3 0 7 5 m l ，當(dāng)臨近脫鹽結(jié)束時(shí)，水分入滲速度變慢，平均每天入滲1 0 2 5 m l ，這是岡 為入滲的推動(dòng)力是水勢(shì)梯度，當(dāng)入滲開始時(shí)，最表面的土層被水所浸潤(rùn)，兒乎達(dá)到飽和，基 模勢(shì)接近0 ，而緊接著下面的土壤的基模勢(shì)很低，梯度大，入滲的通量必然高。隨著入滲時(shí) 問的推移，被入滲水浸潤(rùn)的土層厚度向下延伸，土壤剖面上的水勢(shì)梯度不斷變小，最后水勢(shì) 梯度接近于1 ，即穩(wěn)定入滲率接近于土壤的飽和導(dǎo)水率，因此入滲水量隨時(shí)間逐漸降低。 1 6 0 1 4 0 1 2 0 g1 0 0 瑙8 0 鋈6 0 矧4 0 2 0 0 y = 0 0 0 7 x 一7 3 0 7 7 05 0 0 01 0 0 0 01 5 0 0 02 0 0 0 02 5 0 0 0 淋洗水量x ( m 1 ) 圖6 鹽峰下移深度與淋洗水量關(guān)系 f i g 6 t h e 他i a 廿o nb e t w e e ns m tp e a kv a l u et r a n s f e rd e p t i ia n dl e a c h i n gw a t e ra m o u n t 4 0 0 0 0 3 5 0 0 0 03 0 0 0 0 捆 2 5 0 0 0 萇2 0 0 0 0 鰹1 5 0 0 0 至1 0 0 0 0 謠5 0 0 0 o 晉暑署巴署 巴暑 詈詈詈詈詈面最 dh hh 日期( 日) 皿皿 叵嘆 圖7 累計(jì)入滲水量曲線 f i g 7 t h ec u r v eo f l e a c h i n g 、v a t e r 哪o u n t 吐叮 吣暖 3 2 3 濾液電導(dǎo)率的變化及其影響因素 從濾液電導(dǎo)率隨時(shí)間的變化曲線( 圖8 ) 可以看出，濾液的電導(dǎo)率總的來說早現(xiàn)下降趨 勢(shì)，濾液的含鹽量逐漸降低。但是在鹽峰下移階段，濾液電導(dǎo)率出現(xiàn)了稍微上升的階段，不 過持續(xù)時(shí)間很短。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因可能是因?yàn)樗秩霛B速度較快，加上這個(gè)階段止是上 部土層的鹽分逐漸下移的階段，水分下滲的速度快于鹽分下移的速度，入滲水與十壤溶液含 鹽濃度還沒有擴(kuò)散平衡即已下滲。因此從經(jīng)濟(jì)用水考慮，在鹽堿土地沖洗改良過程中應(yīng)該控 制排水，使入滲水在土壤中有足夠的停留時(shí)間以使鹽分充分?jǐn)U散，增加單位用水的淋洗效果。 3 5 0 o 3 0 0 j 2 5 0 。2 0 0 赫1 5 0 黜 o 血叮 畎皿 叮皿 晉岳 皿皿 暖皿 圈8 淋洗期間濾液電導(dǎo)率變化曲線( 水鹽動(dòng)態(tài)觀測(cè)簡(jiǎn)i 一3 ) f i g8 t h ec h a n g ec u r v e o f f i l t r a t ec o n c e n t r a t i o nd u r i n gt h ew a s h i n gp r o c e s s 3 2 4 水鹽動(dòng)態(tài)小結(jié) 積水入滲條件下最佳配比剖面的水鹽動(dòng)態(tài)可劃分為三個(gè)階段，即表層脫鹽階段，鹽峰 卜移階段和底土脫鹽階段。使通體土層鹽分淋洗至脫鹽要求時(shí)的用水量是3 6 8 5 0 m l ，即最佳 配比脫鹽需水o 8 4 m l c m 3 土( 用水定額) 。在土壤剖面性狀相同( 主要指土壤質(zhì)地、結(jié)構(gòu)、 透水性能及含鹽量) 的情況下，淋洗過程中最佳配比的水鹽運(yùn)動(dòng)速度主要決定于淋洗入滲水 量。入滲水量越多，脫鹽深度越大。上部土體的脫鹽速度快于底部土體。鹽峰下移深度與累 積入滲水量里直線關(guān)系。在淋洗脫鹽中，應(yīng)該使入滲水在土壤中有足夠的停留時(shí)間，以增加 單位用水的淋洗效果。 3 3 鹽分運(yùn)移的數(shù)學(xué)模型 吐舳咬=皿1【n嘆_【_【皿o n 嘆一_ 【叮o _ i 吣一_ i皿【嘆一【叮2 嘆_ i h 詈詈舊叮葛s_【間目_ 【詈_ i 時(shí) 3 3 1 模型原理 士壤中鹽分主要通過對(duì)流( c o n v e c t i o n ) 和水動(dòng)力彌散( h y d r o d y n a m i cd i s p e r s i o n ) 而遷 移。對(duì)流指士壤水分運(yùn)動(dòng)時(shí)，同時(shí)攜帶鹽分運(yùn)動(dòng)。對(duì)流引起的鹽分通量與土壤水通量和水的 濃度有關(guān)，可用下式表示： m c = q + c 式中m c 為土壤剖面鹽分對(duì)流通量( g ，i l c m 2 ) ；q 為土壤水通量( c n l ，1 1 ) ；c 為土壤鹽溶液濃度 ( m g ，c m 3 ) 。 水動(dòng)力彌散由擴(kuò)散( d i f f u s i o n ) 和機(jī)械彌散( m e c h a n i c a ld i s p e r s i o n ) 兩部分組成。其變 化規(guī)律近似服從f i c k 第一定律。以地表為上邊界，地下不透水層為下邊界，z 軸原點(diǎn)取在地 表，向下為正，則： m d ：一d 。旱 o z ( 2 ) 式中m d 為土壤剖面鹽分彌散通量( g ，1 1 c m 2 ) ；d n 為水動(dòng)力彌散系數(shù)( c m 2 m ) ，它是含水量和平 均孔隙流速的函數(shù)；c 為土壤鹽溶液濃度( g ，l ) ；z 為土壤深度座標(biāo)( c m ) 。 鞏( 印) = 口i v i + 口( 專 2 緲d 0 c ， 式中0 為土壤體積含水率；v 為沖洗下滲水孔隙流速( c m h ) ；a 是水的粘滯度；( l ，l e ) 2 為 十t i l ：f l 隙彎曲度：y 為水流的阻滯作用；d o 為溶質(zhì)在純水中的擴(kuò)散系數(shù)。 在對(duì)流和水動(dòng)力彌散共同作用下鹽分總通量m 為： m = - d 。軍+ m ( 4 ) 根據(jù)質(zhì)量守恒定律，鹽分儲(chǔ)存量在時(shí)間上的變化率等于通量在空間上變化率的負(fù)值，用 a l b e r te i n s t e i n 求和預(yù)定表示，可記為： 程為 亟墮一c 3 m 西瑟 將式( 4 ) 代入式( 5 ) ，得： 掣= 魯( 鞏翔一掣 ( 5 ) ( 6 ) 為求解上式需要利 j 水分動(dòng)力方程求出0 ，以地表為原點(diǎn)。坐標(biāo)向下為止，水分動(dòng)力方 a 口 西 坐塑 出出 ( 7 ) 式中k ( o ) 為非飽和導(dǎo)水率( l t ) 。 g ：。+ 口：一k p ) 旦掣 ( 8 ) 式中h 為壓力水頭( c m ) 。 土柱在積水入滲條件下淋洗脫鹽，土壤水達(dá)到飽和含水量，表層土壤迅速脫鹽，有關(guān)初 始條件和邊界條件為： 上邊界條件：c ( o ，t ) 卸 ( 9 ) 下邊界條件：c ( o o , t 戶c o( 1 0 ) 初始條件：c ( z ，o 戶c o ( 1 1 ) 式中c o 為初始土壤鹽溶液濃度( m g c m 3 ) ；式( 6 ) ( 1 1 ) 構(gòu)成土柱一維水鹽運(yùn)移基本方程。采坩 l a p l a c e 變換，可求得其理論解為： 。一牛降周膏嘶降 0 2 ) 式中c 為沖洗后要求達(dá)到的土壤含鹽濃度( m g ，c m 3 ) ，z 為計(jì)劃脫鹽深度( c m ) ；0 s 為士壤飽和 含水率；t 為沖洗時(shí)間或計(jì)劃淋鹽時(shí)間( i ) ；e r f c ( x ) 為余誤差涵數(shù)。 恒定流條件下，沖洗下滲水孔隙流速v 與土壤入滲速度的關(guān)系為： 占= v 療 r 1 3 ) 式中n 為土壤孔隙率。 沖洗或淋鹽用水定額為： 肌= v 玎， ( 1 4 ) 式中m 為沖洗或淋鹽用水定額( c m ) 。 式( 1 2 ) 反映了沖洗或淋鹽后脫鹽標(biāo)準(zhǔn)與沖洗時(shí)間t 之間的關(guān)系。用這個(gè)公式可以算出t ， 從而利用式0 4 ) 計(jì)算出達(dá)到脫鹽規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)的理論用水定額。 3 3 2 脫鹽用水定額數(shù)值模擬 根據(jù)上述公式和實(shí)驗(yàn)測(cè)出的c o 、o s 、d n 等參數(shù)，算出單位體積最佳配比脫鹽理論j _ i j 水 量與實(shí)際用水量的比較如表2 0 所示。從表中可以看出計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)觀測(cè)結(jié)果基本一致。 這說明可以采用此模型來計(jì)算脫鹽理論用水量，也能確定完成脫鹽所需要的時(shí)間，從而定量 3 l 指導(dǎo)實(shí)際生產(chǎn)。 表2 0 不同深度脫鹽用水定額( m l ，c m 3 士) t a b l e2 0 t h ea m o u n to f l e a c h i n gw a t e r a td i f f e r e n ts o i ld e p t h s 深度( e r a ) 計(jì)算值( m i )實(shí)測(cè)值( m i ) d e p t h c a l c u l a t e dv a l u e o b s e r v a t i o n a lv a l u e 2 0 2 0 9 i9 5 4 0 6 0 8 0 1 0 0 1 4 0 1 1 7 1 4 l i 5 2 1 3 3 1 o l i 1 4 l3 0 1 3 9 1 1 1 0 8 4 3 4 對(duì)環(huán)境的影響 受試驗(yàn)條件限制。沒有對(duì)最佳配比的淋洗液進(jìn)行重金屬分析。但采集并分析了摻拌組成 材料。為使海灣泥中的重金屬測(cè)定更具有代表性，分別采集了近海吹填_ 七、河口吹填十和開 發(fā)區(qū)排污入?？谔幍暮衬嘧鳛楣┰嚇悠?。分析結(jié)果見表2 l 。 表2 1 配比各組分的重金屬元素含量表 t a b l e2 1 t h ec o n t e n to f h e a v ym e t a li ne a c h c o m p o n e n t 注：h g 的計(jì)量單位為u 眺g 其余均為m g m _ g 表示為一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)：表示為二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)；表示為三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)；+ 表示超過蘭級(jí)標(biāo)準(zhǔn) 從表2 1 所列的各樣品的分析結(jié)果可以看出，供測(cè)樣品的各項(xiàng)指標(biāo)中只有砷含鼙較高， 開發(fā)區(qū)排污口海泥和河口歐填土的砷含量達(dá)三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，而近海吹填土表層和下層、粉煤灰的 3 2 砷含量超過國家三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。在摻拌條件下，堿渣會(huì)對(duì)海灣泥的砷含量起稀釋作用，但海灣泥 和粉煤灰混合，其砷含量仍然超標(biāo)，因此三種廢棄物混合，從環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)看，砷的含量可 能已超過三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，但砷對(duì)植物生理的毒害作用將因植物而異，況且開發(fā)區(qū)閼林綠化所栽植 的植物均為花、草、喬、灌木，沒有農(nóng)作物、果樹的栽植，同時(shí)，在園林管理上，修剪的草 坪草、樹木的枯枝落葉均是經(jīng)過堆制返回該區(qū)的園林士壤，而且在開發(fā)區(qū)也沒有放牧的情況， 因此，砷沒有進(jìn)入食物鏈，不會(huì)對(duì)人畜造成危害。相反，通過園林植物的栽植，使砷被吸收 富集在植物體內(nèi)并加以固定，從而使污染土壤被修復(fù)。 在自然土壤中的剖面分布上，砷的垂直遷移不太明顯，一般認(rèn)為大部分耕層十壤對(duì)砷的 固定很強(qiáng)，砷在土壤中不大容易遷移，不易對(duì)地下水造成污染。砷的水平遷移途徑主要通過 徑流和水流，由于開發(fā)區(qū)地處半干旱半濕潤(rùn)的溫帶地區(qū)，降雨量相對(duì)不足，一般很難形成地 表徑流，可以推斷其在水平方向上遷移量不大。況且砷在士壤中均常以多價(jià)含氧根存在，化 學(xué)性質(zhì)不活潑，常被土壤有機(jī)膠體所螯合因此最佳配比中的重金屬可能不會(huì)隨淋鹽排水對(duì) 地下水造成污染。 4 主要結(jié)論 4 1 采用海灣泥、堿渣、粉煤灰三種廢棄物相混合且其混合比例為海灣泥：堿渣：粉煤灰 = x 7 ：y ，：z 7 ( 體積比) 是配制綠化種植土的最佳配比。該配比具有較快的脫鹽速率達(dá) 到脫鹽標(biāo)準(zhǔn)時(shí)各鹽漬性狀滿足植物生存要求，在脫鹽過程中不存在堿化問題，脫鹽后沒有山 現(xiàn)p h 上升的現(xiàn)象脫鹽后含有的離子濃度對(duì)植物的生長(zhǎng)不產(chǎn)生毒害作用，也不存在重金屬 污染。 4 2 室內(nèi)淋洗模擬脫鹽過程的實(shí)驗(yàn)表明：在水分入滲條件下，隨著土壤鹽分含麓下降十