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綠化植物廢棄物對(duì)重金屬Cu在土柱中垂直分布的影響

可以看出，對(duì)照處理0~5cm層土壤中重金屬Cu的含量為73.23mg/kg，覆蓋綠化植物廢棄物于土壤之上的處理，重金屬Cu在0~5cm土層含量較對(duì)照高，其中覆蓋10cm和20cm厚綠化植物廢棄物處理重金屬Cu含量最大，且較相近，分別為165.83mg/kg和168.73mg/kg，覆蓋5cm厚綠化植物廢棄物處理次之，為133.32mg/kg；而土壤與10cm和20cm綠化植物廢棄物相混合的處理0~5cm層重金屬Cu含量較對(duì)照低，為33.80mg/kg和30.13mg/kg。與添加到該土柱污染土所含Cu含量(1396mg/kg)相比可以發(fā)現(xiàn)，對(duì)照表層0~5cm中Cu的存留量占添加量的5.25%，覆蓋5cm、10cm和20cm厚綠化植物廢棄物的處理0~5cm土層Cu的存留量分別占添加量的9.58%、11.88%和11.95%，分別比對(duì)照增加了4.33%、6.63%和6.70%，分析其原因可能是表層覆蓋的綠化植物廢棄物分解形成的腐殖酸與Cu發(fā)生絡(luò)合或螯合反應(yīng)形成了腐殖酸-Cu絡(luò)合物，增加了土壤中重金屬Cu的穩(wěn)定性，降低了其淋溶性，從而導(dǎo)致了Cu在土壤表層的積累[12,17]。這與陳世儉的研究結(jié)果相一致，認(rèn)為有機(jī)物質(zhì)對(duì)土壤化學(xué)活性Cu的控制與Cu對(duì)有機(jī)物質(zhì)有較強(qiáng)的親和力有關(guān)[18]。此外，雖然有機(jī)質(zhì)對(duì)重金屬的吸附強(qiáng)度也隨pH的變化而變化，相關(guān)研究表明有機(jī)質(zhì)對(duì)重金屬的吸附在pH5~7范圍內(nèi)達(dá)到較高水平，pH<5和pH>8均可降低有機(jī)質(zhì)對(duì)這些重金屬的吸附[19]。從圖3土壤pH的結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，覆蓋綠化植物廢棄物處理0~5cm層土壤pH均小于7，可見此時(shí)綠化植物廢棄物分解形成的腐殖酸與Cu發(fā)生絡(luò)合或螯合反應(yīng)占主導(dǎo)地位。而土壤與10cm和20cm厚綠化植物廢棄物相混合的處理，0~5cm土層Cu的存留量分別是其添加量的2.42%和2.16%，均比對(duì)照減少了2.83%和3.09%，這可能是2種因素綜合作用的結(jié)果，一方面由于該處理pH較對(duì)照低，大量H+與Cu2+存在競(jìng)爭(zhēng)吸附，抑制了Cu的吸附，使其較容易淋溶；另一方面由于土壤與綠化植物廢棄物混合處理與綠化植物廢棄物覆蓋于土壤之上處理相比，0~5cm層土壤有機(jī)質(zhì)前者較后者高（見圖4），使后者處理中形成腐殖酸-Cu絡(luò)合物的可能性較小所導(dǎo)致的。此外，對(duì)照處理中0~5cm層存在一定量的Cu積累可能與pH較高，形成了Cu的沉淀，導(dǎo)致其淋溶遷移的可能性較小有關(guān)。從圖2結(jié)果還可得知，隨著土壤深度的增加，對(duì)照和覆蓋綠化植物廢棄物處理中Cu的含量急劇減小，這與一般的研究結(jié)果相一致。通常認(rèn)為，重金屬主要在土壤表層積累，其縱向遷移趨勢(shì)不明顯[20-21]。但綠化植物廢棄物與土壤混合的處理重金屬Cu的積累現(xiàn)象不明顯，與10cm厚綠化植物廢棄物混合的處理在5~10cm土層Cu的含量較大，與20cm厚綠化植物廢棄物混合的處理在10~20cm土層Cu的含量較大。此外，通過相關(guān)性分析也表明，土壤中Cu含量與有機(jī)質(zhì)具有極顯著正相關(guān)性，相關(guān)系數(shù)為0.7499，土壤中Cu含量與pH呈極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)為0.6972。

綠化植物廢棄物對(duì)重金屬Cu在土柱中垂直分布的影響

灰潮土淋溶柱中Pb的分布情況與Cu有所相似（見圖5），覆蓋綠化植物廢棄物于土壤之上的處理表層0~5cm土壤中Pb的含量較對(duì)照Pb含量大，而土壤與綠化植物廢棄物相混合的處理表層0~5cm土壤中Pb的含量較對(duì)照小，如與對(duì)照處理表層0~5cmPb含量（106.33mg/kg）相比，覆蓋5cm（Pb含量176.63mg/kg）、10cm（Pb含量373.78mg/kg）和20cm（Pb含量365.68mg/kg）厚綠化植物廢棄物的處理分別為對(duì)照的1.66倍、3.52倍和3.44倍；與10cm和20cm厚綠化植物廢棄物相混合處理Pb含量（分別為25.38mg/kg和32.11mg/kg）均僅占對(duì)照處理的0.3倍。與添加到該土柱污染土Pb含量(1293mg/kg)相比可以發(fā)現(xiàn)，對(duì)照表層0~5cm中Pb的存留量占添加量的8.22%，覆蓋5cm、10cm和20cm厚綠化植物廢棄物的處理0~5cm土層Pb的存留量分別占添加量的13.66%、28.91%和28.28%，分別比對(duì)照增加了5.44%、20.69%和20.06%，其原因與上述Cu相似，表層覆蓋的綠化植物廢棄物分解形成的腐殖酸與Pb發(fā)生絡(luò)合或螯合反應(yīng)形成了腐殖酸-Pb絡(luò)合物，增加了土壤中重金屬Pb的穩(wěn)定性，降低了其淋溶性，從而導(dǎo)致了Pb在土壤表層的積聚[12,17]，且從覆蓋10cm、20cm厚綠化植物廢棄物后其0~5cm層積累現(xiàn)象更明顯也進(jìn)一步證明了腐殖酸-Pb絡(luò)合物的形成導(dǎo)致Pb不易遷移。此外，與Cu在淋溶柱中的分布相同，土壤與10cm厚綠化植物廢棄物相混合處理5~10cm土層Pb的含量最大，土壤與20cm厚綠化植物廢棄物想混合處理10~20cm土層Pb含量最大。