酸化土壤治理方法精选(九篇)

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第1篇：酸化土壤治理方法范文

“最镁”――力拓肥料（沈阳）有限公司采用世界专利技术生产的一种碱性镁肥，标识技术指标：MgO≥27%，碱性因子≥50%，pH值9～10；执行标准GB/T 26568-2011，登记证号：农肥[2015]准备字4677号，专利证号：ZL200710159346.6。产品说明介绍该产品长效缓释，补镁控酸；能持久深入地调节土壤酸碱度，防止土壤酸化，减少铝元素的毒害；提高肥料综合利用率，减少根结线虫病发生，促进作物健壮生长；释放土壤中被固定的氮、磷、钾等元素，避免土壤板结，是酸性土壤及酸化土壤补镁、调酸的理想产品。

利川耕地酸化问题相当突出，耕地酸化面积大、程度深、分布广、治理难，严重制约了利川农业的持续稳步健康发展，特别是给蔬菜产业带来了灾难性的影响，齐跃山等部分老蔬菜基地因酸化而沦为“不菜之地”，直接威胁到利川“蔬菜大县”的美誉。近几年，农业部门大力宣传、示范引导广施石灰、增施有机肥等常规治理措施，耕地酸化问题得到了一定遏制和缓解，但pH值低于5.5的酸性土壤仍然超过70%，特别是pH值低于4.5的强酸性耕地面积还占近30%。

为快速有效治理利川耕地酸化，稳步改善和提升耕地质量，利川市土壤肥料工作站从2010年开始研究耕地酸化治理的新方法、新材料，筛选了奥力硅、大粒硅等碱性硅肥对作物增产明显，对中和土壤酸性、提升土壤pH值有较好效果，值得大面积推广应用；还发现碳酸氢钠、碳酸钠等碱性物料不宜用于治理耕地酸性，用量难以掌握，易造成作物烧根、烧苗；双飞粉、滑石粉、石膏粉等材料对作物无明显增产效果，短期内也未能发挥其中和土壤酸性的作用。

2016年初，由利川市众邦农化经营部从力拓肥料（沈阳）有限公司引进新型碱性镁肥“最镁”，利川市土壤肥料工作站选择本地萝卜、甘蓝、白菜3种大宗蔬菜在高山和二高山不同海拔进行了试验示范（表1），效果突出。

1 “最镁”应用于萝卜、甘蓝、白菜等十字花科蔬菜增产明显

各试验点在常规施肥的基础上，667 m2增施“最镁”10 kg增产效果明显（表2），比常规施肥667 m2增产462～1 371 kg，平均667 m2增产789 kg，增幅8.14%～29.24%，平均增幅17.30%。⒏魇匝榈愠9媸收鄞亢螅ū3）与蔬菜增产幅度对比，发现随着单位面积肥料总养分、纯氮、氧化钾投入量降低，增产幅度呈升高趋势。说明施用“最镁”后肥料利用率提高，促进了蔬菜对土壤中氮和钾的吸收；因各试验点磷的用量较大，镁对磷吸收的促进作用未能得到体现。

2 “最镁”可促进蔬菜提前成熟、整齐度提高、外观商品品质提升

在蔬菜生长中、后期田间观察，施用“最镁”后叶片颜色更深绿，植株更整齐，成熟期明显缩短，可提前5～10天上市，白菜、甘蓝叶片包裹的紧实度提高，这对蔬菜的长途运输十分有利。

3 施用“最镁”可提高蔬菜的抗病性能

各试验点验收时对病害发生情况进行调查，综合感病率（只记病株，未记发病等级）见表4。施用“最镁”可明显提高十字花科蔬菜的综合抗病性能，每100株蔬菜病株减少1～55株，平均减少16.8株/100株。在试验区域，常年病害发生情况是白菜>甘蓝>萝卜。喷施对症的杀菌剂对病害有较好防效，未喷施杀菌剂的团合、大沟、光明3个试验点蔬菜病害明显偏重发生。

4 施用“最镁”可提高蔬菜的钙、镁含量，促进蔬菜内在品质提高

收获时取蔬菜植株样（大沟和光明未取样）检测其全钙镁含量，结果见表5。施用“最镁”明显增加了蔬菜的钙、镁含量，钙增幅在15.18%～51.45%，镁增幅为6.61%～76.08%。钙、镁协同作用表现明显，蔬菜镁含量提高其钙含量相应也提高。相关分析表明，表5中施“最镁”、未施“最镁”及施比未施后的增产幅度3项指标镁和钙的相关系数分别为：0.939 5、0.992 6、0.831 9。

5 施用“最镁”可提高土壤pH值、土壤阳离子交换量（CEC、土壤硅铝率）

第2篇：酸化土壤治理方法范文

关键词：丘陵山区；耕地土壤；治理；修复

中图分类号：S222 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20160132039

1 概述

吉林省地势自东南向西北呈阶梯式下降，东部分布长白山地原始森林，西部分布草原湿地，是吉林省重要的生态屏障[1]；中部为松辽平原，是全国重要的粮食和畜产品生产基地。山地、丘陵、平原分别占36%、58%和6%，山地丘陵占绝大部分。

长期以来，吉林省丘陵山区农业发展受到环境，耕作模式等多种因素影响，多是小规模生产，农业生产以人力畜力为主，成本高，效率低，机械化水平远远落后于平原地区[2]。

环保部的《中国土壤环境保护政策》称，土壤是污染物的最终受体，大量水、气污染陆续转化为土壤污染，损害了社会经济可持续发展的基础。

2 国内外研究分析

目前，从土壤学研究的整体水平看，美国是世界上土壤学研究最发达的国家之一[3]，其在防止土壤侵蚀、进行土壤保护上投入了大量的人力、物力、和财力，土壤侵蚀得到了有效的控制；土壤科学研究及土壤改良技术处于世界先进水平，建立了一整套的土壤污染防治体系；美国创造的土壤少耕、免耕理论与技术处于世界领先水平，对世界农业发展和土壤保护发挥了重要作用。

日本在提高山地的农用地利用率方面取得很好的成效，通过对田间地块进行区划，在复杂地形上进行原山坡造旱田工程、斜面旱田工程及梯田工程，极大的提高了土地利用率；造成后的农用地面，通过一系列的农地保全计划，得以持续发展。

与美国、日本等山地农业发达国家相比，我国山地丘陵现有耕地土壤污染治理与修复还处于起步阶段，治理与保护手段单一，普遍存在土地利用率低、土壤质量不稳定、劳动强度大等问题。目前，国家已加大该方面的投入力度，科研方面也取得了较好的进展，但在土壤的成分、形成机理上研究较多，污染治理与修复上的研究较少。

3 吉林省丘陵山区存在的主要问题及原因分析

吉林省现有耕地面积560万hm2，耕地总量占全省土地总面积的1/3左右，基本农田483.4万hm2，旱地面积35.02万hm2，水田面积66.67万hm2。吉林省在地形上从平原到山地，在气候上从湿润到干燥的自然条件十分复杂。从植物生长上，从森林到平原，形成了这种由东到西的逐渐变化，这也导致了吉林的土壤有着很复杂的类型[4]。

3.1 存在的主要问题

山区丘陵地块小，作物品种过多，生产规模小，农机化水平低，土壤的片蚀、细沟侵蚀和风蚀严重，水土流失，流域水污染严重，主要有以下几点：

3.1.1 水利条件差

山地的水利设施没有发展，管理山地比平地困难的多，容易发生灾害。

3.1.2 土壤不良

在东部，生草灰化土及灰化棕色森林土116万hm2、沼泽土草甸土30万hm2。其中生草灰化土是吉林东部最主要的耕地土壤之一，它分布在低丘陵地形上。这种土壤适种小米、大豆、高粱，在生草层较厚的土壤上肥力较高，无生草层被冲刷之后，露出灰白层，则肥力很低。

3.1.3 坡度的问题

坡度是山地独特的问题，由于有了坡度，对劳动效率和作业效率的影响大，和平地比较坡地上劳动繁重，所以坡地的农业生产费用中劳动费用所占的比例最大。

3.2 原因分析

3.2.1 地形地貌和农田基本条件成为土地污染治理与修复的瓶颈

丘陵山区地形复杂，地块小且分散，地面高差大，道路崎岖难行，农田基本建设和农业基础设施薄弱。

3.2.2 土壤类型多样、水土流失严重，给农业生产带来很大的不便

丘陵山区土壤类型多样，酸性土壤改良难度大，耕层薄，有效土壤量锐减；有机质仍处在缓慢下降阶段，有机胶体老化趋势明显[5]；植物营养不平衡，缺素症发生频繁；化肥用量居高不下，利用率普遍不高；土壤生态环境恶化；粮食生产成本增加，效益下降。

3.2.3 经济因素影响了农民的土地治理保护观念

由于市场导向和经济利益的驱使，农民不愿意采取土地治理保护措施。

4 吉林省丘陵山区耕地土壤治理和修复的思路及对策

4.1 总体思路

4.1.1 推进丘陵山区农业机械化，尤其是特色农机化

目前，丘陵山区的农业生产以传统方式为主，生产手段极为落后，提高丘陵山区农业机械化水平要借鉴平原地区经验，根据丘陵山区地理和气候的多样性决定发展方向和模式，尤其是适应农艺要求的特色农机。

4.1.2 改良酸性土壤，增加农用地面积

吉林省丘陵山区主要耕地土壤都属于酸性土壤，其改良主要采取2种措施：种植多年生牧草或其它植物；施石灰石、硅酸盐和酸化磷矿粉。在进行机械化作业时，由于坡地的土壤肥力低，所以要在深耕的同时进行施肥作业，还可以加一些石灰改良酸性土壤。

4.1.3 探索适用山区特点的农业生产技术和农机推广方式

山区地块小而分散，作物品种多，人口分散，道路弯多而窄，所以要采取适合山区特点的农机推广方式。

4.2 对策

4.2.1 设立农机专项资金项目，提高购机补贴额度

山区几乎没有农机专项资金项目，而购机补贴额度偏少。很多农民想买农机，却享受不到国家的惠农政策，导致山区实用的农机具奇缺；农机作业费用偏高，超过了平原的标准。

4.2.2 改善山区农业基础设施，尤其是道路条件

要修建机耕道，将农业作业地块连接起来，建设和农业生产、农艺要求相适应的道路基础设施，提高农田生产和抵御自然灾害的能力。

4.2.3 设立专门的土地机构，进行丘陵山区的土壤改良工作

建立电子计算机化的土壤数据库，进行土壤资源的调查与利用工作；借鉴国外的先进经验，用土壤物理、化学、生物学的技术改良土壤，扩大农用地面积。

4.2.4 因地制宜，大力推广中小型适用农机具

通过试验示范逐步推广适合于山区机械化发展技术路线的主推特色农机具，如水田耕整机械、步行式插秧机、微型收割机、茶园微耕机、植保机械及中小型加工机械设备等。

参考文献

[1]王鸿斌，赵兰坡，王淑华等.吉林省超高产玉米田土壤理化环境特征的研究[J].玉米科学，2008，16（4）：152～157.

[2]吴海燕，孙甜田，范作伟等.东北地区主要粮食作物对气候变化的响应及其产量效应[J].农业资源与环境学报，2014，31（4）：299～307.

[3]龚子同，王志刚，Jeremy Landon Darilek等.20世纪美国土壤学家对中国土壤地理学的贡献[J].土壤通报，2010，41（6）：1491-1498.

[4]王鸿斌，高强，赵兰坡.吉林省主要土壤类型固定态铵含量及其影响因素研究[J].玉米科学，2010， 18（5）：96～98.

第3篇：酸化土壤治理方法范文

关键词：金属矿山；酸性阻控；植被修复

一、金属矿山酸性污染来源

1、矿山酸性水污染

矿山废水是从采掘场、选矿厂、尾矿坝、排土场以及生活区等地排出废水的统称。开采、选矿、运输、防尘及防火等诸多生产及辅助工艺均需要使用大量的水，这些矿山废水排放量大、持续性强，对环境污染严重。

矿山废水中有机污染物是指其中所含的碳水化合物、蛋白质、脂肪和木质素等有机化合物。油类污染物是矿山废水中较为普遍的污染物，当水面油膜厚度在10-4cm以上时，它会阻碍水面的复氧过程，阻碍水分蒸发和大气与水体间的物质交换，改变水面的发射率和进入水面表层的日光辐射，对局部区域气候可能造成影响，主要是影响鱼类和其它水生物的生长繁殖。

矿山废水中的重金属主要有： Hg、Cr、Cd、Pb、Zn、Ni、Cu、Co、Mn、Ti、V、Mo和Bi等。被重金属污染的矿山废水排入农田时，除流失一部分外，另外部分被植物吸收，剩余的大部分在泥土中聚积，当达到一定数量时，农作物就会出现病害。如土壤中含铜达20 mg/kg时，小麦会枯死；达到200 mg/kg时，水稻会枯死。此外，重金属污染的水还会使土壤盐碱化。大多数金属和非金属矿床（如煤矿）都含有黄铁矿等硫化物，若该硫化物含量低或不含有用元素，则常作废石处理，堆放于废石堆或尾砂库。在地表环境中该硫化物将迅速氧化，可形成含重金属离子浓度很高的酸性废水，成为矿山开采中最大的污染源。

2、金属矿山土壤重金属污染

金属矿山周边土壤中的重金属， 除本身由于地球化学作用而可能造成背景值偏高外，其它则主要来源于金属矿产开采、洗选、运输等过程中废气、废水的排放及固体废物的堆放。露采或坑采的钻孔、爆破和矿石装载运输等过程产生的粉尘和扬尘中含有大量的重金属， 经过雨水的淋溶进入周边土壤；废水主要包括矿坑水，选矿、冶炼废水及尾矿池水等，废水以酸性为主， 以含有大量重金属及有毒、有害元素为特征。有色金属工业固体废弃物主要是指在开采过程中产生的剥离物和废石， 以及在选矿过程中所排弃的尾矿，这些固体废物若在露天堆放，容易迅速风化，并通过降雨、酸化等作用向矿区周边扩散， 从而导致土壤重金属污染。土壤重金属污染的主要危害包括：首先，影响植物生长。土壤中的重金属通过雨水淋溶作用向下渗透， 不仅会导致地下水的污染，还会被金属矿山周围的植物吸收，影响植物的生长发育。

二、金属矿山污染治理的具体措施

1、矿山酸性废水的处理方法

中和法就是向酸性废水中投入碱中和剂，利用酸碱的中和反应达到增加废水pH值的目的。同时，使重金属离子与氢氧根离子发生反应，生成难溶的氢氧化物沉淀，净化污水。中和法是目前处理酸性废水比较成熟的方法。中和剂主要采用石灰石或石灰；也有采用粉煤灰、煤矸石、电石泥等作为中和剂；也可用碱性废液或废渣（电石渣、石灰渣）中和酸性废水。从理论上讲，在一定pH值下石灰或石灰石都能使金属沉淀，但由于各尾矿所要处理废水中可能含络合试剂或离子，其沉淀及沉淀完成程度差异极大。同时处理后生成的硫酸钙渣较多，容易造成二次污染 发展现状。

2.1 物理方法

一般情况下，热处理法主要针对汞污染，效果比较明显，但工程量较大，耗能较多，且易使土壤有机质和土壤水遭到破坏。而工程措施是利用外来重金属多富集在土壤表层的特性，去除受污染的表层土壤后，将下层土壤耕作活化或用未被污染活性土壤覆盖，从而将耕作层土壤中的重金属浓度降至临界浓度以下。

2.2 物理化学方法

物理化学方法通常分为三种：一种是电动修复法。这是一门新的经济型土壤修复技术，在不搅动土层的基础上，在包含污染土壤的电解池两侧施加直流电压形成电场梯度，土壤中的重金属通过电迁移、电渗流或电泳的途径被带到位于电解池两极的处理室中并通过进一步的处理，从而实现污染土壤样品的减污或清洁。一种是土壤淋洗法。是指利用有机或无机酸等淋洗液将土壤固相中的重金属转移至液相中，再把富含重金属的废水进一步回收处理。一种是玻璃化技术法。对某些特殊重金属利用电极加热将重金属污染的土壤熔化，冷却后形成比较稳定的玻璃态物质。

2.3 化学方法

化学修复是利用加入到土壤中的化学修复剂石灰、 沸石、 钙镁磷肥等与污染物发生化学反应，有效降低重金属的水溶性、 扩散性和生物有效性，促使土壤中的重金属元素转化为难溶物，从而使污染物被降解或毒性被去除或降低的修复技术。

2.4 农业方法

农业生态修复是近几年新兴的修复技术，是因地制宜地调整一些耕作管理制度，在重金属污染土壤中种植不进入食物链的植物，选择能降低土壤重金属污染的化肥，或增施能够固定重金属的有机肥等措施来降低土壤重金属污染，从而改变土壤中重金属的活性，降低其生物有效性，减少重金属从土壤向作物的转移，从而达到减轻其危害的目的。

2.5 生物方法

污染土壤的生物修复分为植物修复技术、微生物修复技术和动物修复技术。植物修复技术是指利用自然生长或遗传工程培育的植物及其共存微生物体系，清除污染物的一种环境治理技术。微生物修复技术是指利用土壤中某些微生物的生物活性对重金属具有吸收、沉淀、氧化和还原等作用，把重金属离子转化为低毒产物，从而降低土壤中重金属的毒性。

三、金属矿山植被修复

植物修复是生态修复体系中最重要的技术之一，是指利用某些植物与土壤微生物之间的联合作用将污染物转化为一种无害的形态。事实上，任何能够在污染环境中生存的植物都以其特定的耐受和代谢方式无时无刻不在进行着植被修复，但往往这个过程需要很长时间，这是由于开采活动的干扰往往超过了开采前生态系统恢复力的承受限度，若任由采矿废弃地依靠自然演替（natural succession）恢复，可能需要100-1000a（Bradshaw，1997），尤其是诸如金属矿开采后形成的废弃地（如尾矿库），其表面形成极端的生态环境：表土层破坏、土壤贫瘠、重金属含量过高，极端pH值及生物种类减少等，致使自然条件下植物几乎无法定居，因此人工协助恢复在绝大多数情况下是十分必要的，而我们所讲的“植物修复”则正是研究如何人工强化这一自然净化过程，缩短修复年限的技术，其精髓就在于通过辅以某项或某几项强化措施将植物、土壤、微生物三者高效、有机地结合起来以最大程度的提高植物的修复效率，强化土壤的自净作用，加速自然循环。该技术以植物耐受或超积累某种或某些污染物的理论为基础（唐世荣，2006），与传统的物理、化学等修复技术相比，因其治理效果的永久性、治理过程的原位性、治理成本的低廉性、环境美学的兼容性、后期处理的简易性等特点而具有极好的环境效益及市场前景（孙健等，2007），因而近年来倍受人们的关注。尽管前景看好，但是真正推广起来仍有很多问题需要解决。

结束语

金属矿山污染地酸性污染主要来源于废水酸性污染与土壤酸性污染，只有加强金属矿山污染地酸性阻控，实现植物修复，才能更好地促进金属矿山的健康发展。

参考文献：

第4篇：酸化土壤治理方法范文

2015年3月，湖南省衡阳市衡东县一名稻农因稻米减产将周边一家企业告上法庭，这起案件被称为“中国镉米第一案”。同年6月3日开庭审理，9月10日，湖南省衡东县法院作出一审判决，驳回原告的诉讼请求。最初，原告及该案律师认为他们已经掌握了企业污染行为以及农田受害结果方面的证据。而法院认为，原告提供的证据不能证明自身存在损害结果，也未提供证据证实被告排放的污染物中涉重金属镉、铅及被告的排污行为与其所称的“损害”具有关联性。而被告提交的证据能证实其所产生的工业废物不会因重金属镉对周边环境产生影响。原告败诉之后，2016年11月22日，“中国镉米第一案”在衡阳市中级人民法院二审开庭。在二审中，法院委托湖南大学对原告稻米以及土壤中的镉是否超标进行了司法鉴定，结果证明土壤和稻米均污染超标。由于二审期间出现镉超标的司法鉴定新证据，一审事实需进一步查清，衡阳市中级人民法院宣布撤销一审判决，目前发回衡东县人民法院重审。

土壤污染鉴定的错综复杂

与血铅、大气污染等环境污染案件不同，土壤污染造成的环境损害鉴定要复杂得多。如果没有很专业的机构开展对土壤污染的源解析，证明其相关性，并解析土壤污染―粮食安全―人体健康的关联性和复杂性，则出具关于环境损害和人体健康损害的鉴定以及损失赔偿的鉴定，就极为困难。“镉米第一案”的一审败诉也与其所提供证据的专业权威性、证据间的逻辑关联性不强有关。

面向环境损害鉴定的土壤污染源解析之所以困难，是因为土壤污染的多源性。就源头而言，它可以来自大气的沉降、污染废水的灌溉、磷肥和复合肥乃至动物性有机肥或含重金属的农药，等等。一个地区的土壤污染特征与其周边环境息息相关。就农业大国新西兰而言，其土壤中镉的主要来源就是磷肥。欧洲土壤的镉来源除了磷肥，大气沉降也占一定比例。而对中国而言，尤其在矿山、工厂周边，镉大部分来自工业源。如果农户施用较多的有机肥，则有机肥也很有可能成为镉污染来源的一部分。但在开展与环境损害鉴定相关的土壤污染的源解析时，如果无法对其源头进行关联性和污染贡献率的分析，诉讼就会陷入被动。

此外要说明的是，虽然外来污染源对作物有较高的有效性，但在中国，特别是高强度种植的区域，土壤酸化的成因除了酸雨之外，很大程度上是农户自己过量施用化肥造成的。酸化土壤中的重金属特别是镉的植物有效性很高，而作物吸收重金属与土壤中有效性部分的重金属有关。因此即使土壤重金属含量不高，甚至不超过现行的土壤环境质量标准，稻米等作物都可能重金属超标。土壤酸化及其成因的复杂性也为环境损害鉴定的责任划分增加了复杂性。

作物重金属超标的众多来源

土壤的性质对于重金属在土壤和作物间的传递有极大影响。我们曾经比对英国西普汉姆村（Shipham）碳酸锌矿区、日本痛痛病发生的铅锌矿区以及中国韶关大宝山铁硫矿区的土壤污染及其对健康的影响。虽然英国矿区土壤的镉高达998毫克/千克，日本矿区周边稻田土壤镉最高仅4.65毫克/千克，大宝山矿区上坝村的土壤镉最高仅0.74毫克/千克，但由于各自的酸碱度不同，英国矿区人体摄取的镉还不到世界卫生组织设定容许摄入量（7微克/公斤人体/周）的一半，日本村民的摄取量却高达容许摄入量的10倍，而上坝村单单从大米中摄取的镉就超过容许摄入量的33%。

此外，有大量证据证明大气中的重金属也是作物的一个吸收途径，如在土壤含镉量0.16-0.19毫克/千克的田地，在镉沉降量为2.1克/公顷/年的情况下，大麦麦粒中41%-48%的镉来自于大气。虽然与铅相比，土壤镉是作物中镉的主要吸收途径，但在土壤含镉量低、大气含镉量高，特别是大气镉沉降量在10克/公顷/年的情况下，大气镉就很可能是当地作物镉的主要来源。水稻生长周期长，水稻气孔多，每平方毫米的气孔可高达634个，对于在冶炼区、采矿区周边乃至高速公路两边的水稻，大气污染很可能是稻米镉来源的一条不能忽略的途径。大气途径的存在也为环境损害鉴定的责任划分增加了复杂性。

对于水稻而言，稻田水分管理和天气对于重金属的吸收控制有着极大影响。日本曾有人连续15年观测同一块稻田的稻米镉含量，发现每一年稻米的镉含量都不同，变幅在0.1-0.8毫克/千克间，稻米镉含量与田面没有水的“干田”天数显著相关。此外，对于双季稻区，早稻和晚稻的镉含量也有很大差别。虽然早稻后期高温，但早稻后期雨水多、田面淹水、大气湿度大、叶片蒸腾量低，稻米超标率低。晚稻后期田面容易干涸、天气干燥、叶片蒸腾量大，稻米容易超标。对于稻区的损害鉴定评估，如果不注意季节、年份、水田管理等方面，则容易出现误判。

重金属超标与健康的关系

对于人体健康受损而言，人们常说对于污染物“离开剂量谈毒性，都是耍流氓”，固然摄入的重金属与健康损害有一定的相关性，但不同重金属在体内的毒性、半衰期、靶器官几乎都不同。而且膳食结构对于重金属的摄取有极大影响，重金属的毒性效应在男性和女性间也有很大差别。此外还存在着敏感人群，因此在做人体健康损害鉴定时，除了要有足够的代表性样本，还要注意不同人群的样本比例。

笔者曾经受中国政法大学污染受害者法律帮助中心的委托，对韶关市大宝山矿区铁龙尾矿库下距离最近的凉桥村土壤污染及其损害进行评估。之所以选择这个村庄，主要是在法律人心中普遍认为离污染源越近，污染应该越重，因此这类村庄应很有典型意义。

在第一步的源解析中，从污染源为起点对距离不同的河段进行污染物含量和酸碱度等的分析，并比对周边其他水体的相物质，可以很清晰地判断污染源就是尾矿库排出的未经处理的酸性废水。但在对土壤、作物、井水、人体尿液等进行健康分析时，问题就显得复杂起来。虽然源头污染很重，但该村的污染并不重，这是由于这种处于山间流出的水污染类型，对以上各个环境要素的污染存在着很大的地形依赖特征，污水流往往在村庄中的低洼处，因此其土壤、作物、井水受到的污染反而比下游平原区域少，而且村民大多饮用山泉水，“靠山吃山”的膳食结构丰富，大大降低了食用超标大米的风险。评估结论让该法律帮助中心的人员感到很意外，最后取消了原定的基于环境损害鉴定的环境公益诉讼。

不断推动环境公益诉讼发展

近年来，随着环境污染的突出，国民环境意识的觉醒，“健康中国”行动的开展，对污染造成的损害评估和鉴定工作日益受到重视。除了2006年由当时的环保总局批准正式成立的“环境损害鉴定评估中心”外，2010年环保部环境规划院积极筹备成立了环境风险与损害鉴定评估研究中心。2011年环保部出台《关于开展环境污染损害鉴定评估工作的若干意见》，2014年环保部印发《环境损害鉴定评估推荐方法（第II版）》，2015年8月环保部力推环境损害评估纳入司法鉴定体系，9月中国环境科学学会环境损害鉴定评估专业委员会正式成立。2016年7月26日，环保部在京召开环境保护部环境损害鉴定评估专家委员会成立大会暨第七届环境风险与损害鉴定评估论坛。这都有助于环境损害第三方评估体系的尽快形成。

第5篇：酸化土壤治理方法范文

关键词保护地；盐分积累；成因

保护地栽培，是利用阳光温室、塑料大棚等保护性设施，人为地创造适于作物生长发育的环境条件，在这一条件下进行作物生产，从而实现农业生产的优质、高产、高效；其生产对象一般是附加值较高的蔬菜、花卉等作物。随着塑料工业的发展，以及人们生活水平的提高，保护地栽培更加呈现出蓬勃的生机。

由于保护地长期处于玻璃或塑料的覆盖下，不能接纳降雨，土壤水向下运动少，各种盐类肥料基本不下移流失；保护地内温度高，蒸发强，土壤水分（包括盐分）上升运动强烈；保护地土壤是高度集约化的栽培，肥料用量远远超过一般露地。因此，保护地土壤存在着严重的酸化和次生盐渍化等退化问题，保护地蔬菜的品质已引起了人们的普遍关注。

保护地土壤在长期覆盖和高度集约经营的条件下，土壤的理化、生物学性状发生了很大变化，一个突出的特征就是土壤溶液盐分浓度较高。许多研究均认为，盐分积累是保护地栽培中土壤最大的障碍因子，盐分胁迫下植物体内离子累积未达到较高浓度之前，植物就出现受害症状；塑料大棚蔬菜遭受盐分危害，即使与健全植株在外观上难以区别，一般也要减产20%左右。众多研究认为，土壤盐分对作物的危害主要包括直接盐害、次生盐害、破坏作物正常的生理代谢、造成作物在生长过程中盐分离子吸收不平衡等。

1保护地土壤盐分研究现状

1983年，张振武在我国首次报道了沈阳郊区保护地土壤的盐分障害问题。他发现保护地土壤的电导率随栽培年限的增加而增高，5a棚龄的保护地土壤浸出液的电导率已超出黄瓜的生育障害临界点。1991年，童有为报道了上海市郊蔬菜保护地土壤的积盐问题。他的研究结果表明，上海市的保护地土壤，经连续3a种植就出现盐害，土壤含盐量高出相邻露地土壤的4.0~11.8倍，其中硝酸根含量为露地土壤的5.9~16.5倍。同年，奚振邦等也报道了上海郊区保护地土壤的盐分浓度障害问题。他们发现，在一般栽培管理条件下，建棚2a就可产生盐分浓度障害，蔬菜产量下降幅度可达25%；而施肥合理，又采取相应防治措施的大棚，即使棚龄在5a以上，仍能保持连续高产。1993年，李先珍等对北京郊区大棚土壤可溶盐含量的调查结果表明，10a以上棚龄土壤的全盐量为0.8~1.6 g/kg，并得出由于京郊大棚在7～8月雨季揭棚，土壤受到降水淋洗、积盐不严重的结论。1994年，薛继澄等人对北京、南京、济南和上海郊区蔬菜大棚土壤盐分的调查结果显示，各地大棚土壤0～5cm土层的全盐量为1.0~5.0g/kg，最高的可达8.8g/kg；0～20cm土壤含盐量为0.72~3.43g/kg。在盐分组成中NO3-占阴离子总量的67%~76%，阳离子以Ca2+为主。同年，王平、刘淑英对兰州市安宁区蔬菜保护地土壤盐分含量及其剖面分布规律进行了研究，结果发现，兰州市安宁区蔬菜保护土壤盐分浓度在1.0~3.0g/kg之间，属于盐渍化土壤；土壤盐分在2个年度间差异不明显；0～20cm表层土壤盐分浓度达到1.78g/kg，超过了土壤盐分浓度1.5g/kg的临界值，表层盐分浓度显著地高于20～80cm土体的平均值（1.48g/kg），即盐分在土壤剖面中表聚现象明显。1995年，李文庆等人对山东省建在潮土、棕壤和褐土上的塑料大棚土壤含盐量进行调查，所得结果表明，种植3～6a蔬菜大棚土壤的含盐量都在1.0g/kg以上，其中潮土含盐量达1.5g/kg以上，明显高出相邻露地土壤的含盐量。在盐分组成中NO3-和SO42-增幅大，HCO3-显著降低。1997年，肖千明等对辽宁省4个重点蔬菜产区不同利用年限保护地土壤盐分状况进行调查，结果表明，棚龄7a以上的保护地，由于施入大量氮肥，已造成土壤次生盐渍化，而且随着保护地种植年限的增加，N和P的投入过多，而没有足够的K和微量元素补充，致使土壤板结，通气不良，营养元素处于不平衡状态。2000年，孟鸿光等对沈阳城郊温室土壤特性进行调查，结果表明，棚龄5a以上的保护地面积占全部保护地面积50%以上，温室土壤存在酸化和次生盐渍化倾向，NO3-累积明显。2003年，李刚等对昆明地区不同年限的大棚土壤的管理现状进行了调查分析，并采集次生盐渍化严重的土壤对其进行调控盐分的盆栽模拟试验，研究了保护地大棚土壤次生盐渍化的形成特征以及土壤调理剂对大棚土壤盐分的调控效果，结果表明，随着大棚年限的增长，耕层土壤的盐分在增加，盐分组成以Ca2+和NO3-为主，0～60cm土层的盐分剖面由露地的直筒型向倒锥形发展。

总之，从1983年到2003年的20a中，从我国北部到南部，不论是与露地土壤盐分含量的比较、不同土壤类型保护地土壤盐分含量的比较，还是不同种植年限保护地土壤盐分含量变化的大量试验结果都表明，保护地土壤存在着严重的盐害问题，盐分在土壤剖面表现出表聚的特点；土壤盐分组成以Ca2+和NO3-为主。

2保护地盐分形成的原因

水分管理与供应状况、施肥种类和方法、保护地室内温度、湿度等都是影响土壤盐分积累的重要原因。

2.1保护地内特殊的水分状况是土壤盐分积累及其次生盐渍化的动力

保护地设施内的环境，不仅气温高于露地，还由于降雨对土壤的自然淋溶作用消失，导致土壤水分向上运动较露地强烈。程美廷等（1990）对永年县科委试验温室的定点观察表明，土壤水分在耕层内运行的方向，除灌水后1d左右的时间外，其余时间都是向着地表方向运动的。在垂直方向上，灌水后越接近地表，土壤的含水量越高。按照“盐随水来”的规律，盐分必然向表土积聚。李明霞等（1999）研究得出，保护地的地下水位较高，常年在50～100cm之间，小于土壤盐渍化临界深度。当土壤含盐量较高时，就容易发生盐渍化；加之用水不合理，灌水次数频繁，引起地下水位进一步上升，矿化度增大，土壤团粒结构被破坏，大孔隙减少，通透性变差，毛管作用增强，盐分表积逐渐加剧，造成土壤板结和次生盐渍化的发生。土壤水分与作物的生长密切相关。土壤水分条件不同不仅影响作物生长对水分的吸收，也会影响到各种土壤养分元素的形态和数量。蔬菜保护地长年覆盖或季节性的覆盖，处于半封闭环境，改变了自然状态下土壤的水热平衡，阻碍了土壤水分的淋洗作用，在土壤中积聚的盐分不能被淋洗到地下水中去，而在土壤表层积累。

2.2保护地过量施肥是土壤盐分积累的主要来源

由于土壤类型、土壤质地、土壤肥力水平以及作物生长发育对营养元素吸收的多样性、复杂性，一般很难掌握其适宜的肥料种类和数量。同时由于蔬菜保护地产品附加值较高，菜农为了追求更高的产量，施肥量常大于蔬菜需要量的1倍或更多，这样就使大量剩余肥料及其副成分在土壤中积聚，成为土壤盐分的主要来源。绝大多数化学肥料都有副成分，施入土壤以后不是以它原有的形态存在于土壤中，而是以被植物吸收后的残余成分与其他离子结合成各种可溶盐。例如氯化钾和硫酸钾施入土壤以后，钾被植物吸收或土壤吸附，残留的氯离子（Cl-）和硫酸根离子（SO42-）与钙（Ca2+）或钠（Na+）结合形成了氯化钙（CaCl2）、硫酸钙（CaSO4）或氯化钠（NaCl）、硫酸钠（Na2SO4）而溶解在土壤溶液中。残留在土壤中的氮素，除少数以氨（铵）离子的形式被土壤胶体和粘土矿物吸附固定外，绝大多数都被氧化成硝态氮（NO3-），并以各种硝酸盐的形式溶解在土壤溶液中，使土壤溶液浓度升高。磷酸根离子在土壤中易与其他阳离子形成难溶化合物，且土壤对磷酸根离子的吸附能力也较强。因此，施用磷肥常常不会引起土壤溶液浓度升高，却使土壤发生盐渍化。

2.3 盐分在土壤垂直剖面上分布不均匀是土壤次生盐渍化发生的另一重要原因

程美廷等研究认为，温室内土壤溶液的电导率从下层向地表方向呈梯度递增，表层土壤的电导率一般较下层土壤高1~3倍。李文庆等（1995）研究表明，山东省大棚土壤各土层的含盐量都比对照相应土层的高，其中0～5cm、5～10cm两土层与对照差异达到极显著水平，其他土层与对照的差异达显著水平。由于蔬菜根系一般分布较浅，往往集中分布于浅、表土层，因而这种表土积盐也是形成盐害的重要原因。

2.4其他因素分析

李文庆等研究认为，土壤温度、湿度提高后，原生矿物风化加速，盐基离子的释放增加，可能也是保护地发生次生盐渍化的原因之一。

综上所述，保护地盐分积累已不容忽视，而其成因又比较复杂。因此在今后的实际生产过程中要重点研究如何如何灌溉、如何施肥等栽培技术，以降低土壤盐分积累。

3参考文献

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第6篇：酸化土壤治理方法范文

关键词： 港口空气污染 污染危害防治措施

Abstract: In recent years, China's ports remains a serious air pollution, which directly affect people's daily lives and work. In this paper, there is a detailed analysis of the various factors what causing port air pollution and a series of control measures. For reference.

Keywords: Port air pollution, pollution prevention and control measures

一、港口空气污染及危害

1、港口空气的污染

港口空气污染的主要因素有颗粒物质(PM)、挥发性有机化合物(VOCS)、氮氧化物(NOX)、硫化物(SOX)、一氧化碳(CO)、甲醛、重金属、二氧(杂)芭等。就世界范围来看，海上船舶所排出的NOX和SOX分别占总量的14％和5％。美国2000年从事商业运输的海上船舶所排出的NOX和PM 分别占运输工具排放总量的7％和6％，这一数字还在逐年增长。据美国环境保护协会预测，到2020年，海上商船所排放的PM和NOX的比重将是现在的2倍。这部分是因为贸易量的增加所导致，还有一个就是其它污染源未得到比较有效的治理。据美国环境保护协会预

测，到2020年，商船所排出的PM量将占所有柴油机排放量的1/5。

2、港口空气污染的危害

(1)颗粒物质。柴油燃烧时，散发出大小不一的黑色或淡黑色颗粒物质，容易引起哮喘、慢性肺炎、支气管肺炎、心脏病等疾病。在美国一个为期2O年、对120万成年人做的跟踪调查，发现肺癌与PM污染物之间有很强的联系。

(2)挥发性的有机化合物。港口污染中的挥发性有机物来源于柴油的燃烧物、熏舱用的化学剂。有机化合物的特征是能够很快与空气中的氧气结合，形成有毒物质。柴油发动机排

出的有机化合物主要有苯、甲苯、丁二烯等。有机化合物能导致癌症、畸形儿、流产和神经错乱。

(3)氮化物和硫化物。柴油中一般都含有一定量的氮和硫，劣质柴油中的含量更高，在燃烧过程中会散发出含硫、含氮的氧化物，如SO2、NO2、含SO2、SO3的空气会刺激人的感官，易引起呼吸道感染性疾病。这些氧化物易与空气中的水汽相结合，形成强酸性物质。强硫酸、强硝酸遇雨水降落不但会污染河水、酸化土壤，而且会腐蚀含铁、铜的物体。

二、港口空气污染的防治

1．使用替代燃料

船舶一般使用劣质柴油，码头的装卸设备一般使用重柴油，这两种柴油的油质都比较差，可用较优质的燃料来代替，从而降低污染物的排放量。可用于代替的燃料有低硫柴油、水合

柴油、生物柴油、费希尔一曲泼斯奇柴油(Fischer-Tropsch)等。

低硫柴油价格比较便宜，供应也较方便， 一般能减少10％ 左右的污染物，但足通常望与其它污染控制方法相结合。世界上的部分港口已经在日常操作中使用低硫柴油。如芬兰的

赫尔辛基港就已经在港口所用设备和拖轮上使用低硫柴油。

水合柴油也可以被港口用于作为减少污染的替代燃料，尽管这类燃料只能减少少量的氮化物， 但能大幅减少颗粒物质的排放量，大约能减少60％。对这种燃料的一些验证项目正

在美国的休斯顿、洛杉矶、长海滩等港口实施。

生物柴油是一种新兴的燃料，通过从有关植物身上榨取而获得，经提炼可获得柴油含量达80％ 左右的燃料。与传统的柴油相比，这种燃料污染排放量能减少10％～20％。纯生

物柴油能够减少50％的CO2，和PM，但同时增加1O％左右的NOX。

费希尔一曲泼斯奇柴油通常由煤炭制得，有时也由天然气制得。它能减少10%的NOX，而其它污染物的减少范围一般在30%左右。

2、集卡空驶限制

集卡是目前载运集装箱的主要工具，但集卡在码头经常处于空驶状态。比如，集卡空车到堆场提取集装箱时在道口等待，或者是码头集卡把集装箱从堆场运到船边后，空车驶回

堆场。通过限制集卡的空驶时间，不但节约燃料，而且也是一种费效比较高的减少污染的方法。以洛杉矶港为例，l0分钟的空驶时间限制，使空气质量得到很大改善，每年除了少排

放400吨的NOX以外，还节约大约200万加仑的燃料。这还不包括其它污染物的排放量。此外，加利福利业州在2003年实施了一个州立空驶法案，要求所有主要城市港口的集卡空驶限制在30分钟内 其它一些港口(如两雅图港)也在实施空驶限制。

3、加强码头作业管理

由于港口吞吐量的增长太快，致使码头原有的操作流程不能适应实际的需要，导致设备处于大量的无效工作状态。如轮胎吊在堆场的翻箱、集卡在码头排队等待。因此，需要加强

码头的作业管理。制定比较准确的堆存计划，减少翻箱率，降低轮胎吊无效的工作时间；优化调度过程，开发装卸同时进行的工艺，减少集卡的使用量，减少集卡空车行驶时间，提高

集卡的使用效率。

4．更新设备

对那些老旧的、污染严重的车辆、设备、船舶可用新的适合现代排放标准的设备代替。对仍有较长生命周期的设备可以采用更换动力装置的方法。在有些情况下，可以在排放系

统上加装排放控制装置就行。更换旧的设备是最佳的方法，但成本高。由于船舶的使用年限比较长，初始投资也比较大，更换动力装置对有些船舶来说则是更有效的解决方法。

5．船舶在港的污染排放控制技术

对船舶在港的污染控制技术还处于论证阶段，但这些方法代表了未来的发展趋势。船舶驶进或驶离港口时要耗费大量柴油，船舶在港停泊时，也要用辅机为船舶提供必要的动力。

通常情况下，船舶在港逗留时，每天的柴油消耗量大约是3吨，给港E1带来了严重的空气污染。

在欧洲，关于船舶的排放控制技术已经研究较长时间，如选择性的催化还原控制技术，可以大幅减少船上烟囱排出的NOX。目前，大约在100艘船上采用了这种技术。但是，这种

技术成本比较高，还需要进一步论证。

使用岸上的能源为船舶提供动力是一些港口正在尝试的新方法。如瑞典的歌德堡港采用此方法，每年大约少排放8O吨的NOX、60吨的SOX、2吨的PM。美国的洛杉矶港、长海滩港和新西兰的奥克兰港也在尝试使用这种方法，如2001年，奥克兰港口在码头为拖轮安装了插入式电源，拖轮在码头靠泊后就可以关闭船上的动力装置。

为了使岸边提供电源的方法更为成功、有效，码头必须存有充足的能源。选择能源的方法包括新建或更新变电站、安装燃料电池组。对需要动力的码头来说，安装或更新码头变电所是最合适的方式。但这种方法不够灵活，只能在特定的位置使用，而且要解决与不同船舶上的动力系统相匹配的问题。在码头安装燃料电池组可以解决船舶在港的动力问题，而且可以用天然气作为电池的原料。与现有的柴油发电机相比，燃料电池具有污染小、运行平稳、燃值高的优点。但是，使用燃料电池作为船舶的推进动力和辅助动力，仍有一些需要解决的问题。

中国港口仍处于不断的发展之中，但港口的总吞吐量却急追发达国家的水平。随着吞吐量的增长，港口的污染问题也越来越严重。港口管理当局应借鉴发达国家港口的成功经验，利用中国港口后发展的优势，尽快采取文中所建议的措施，减少港口的空气污染。

参考文献：

第7篇：酸化土壤治理方法范文

1.1生物炭与农业面源污染农业面源污染是影响农业环境可持续发展的重要因素。在我国，由于化肥、农药、除草剂等化工产品长期、大量、不适当地使用和粗放管理导致的农业面源污染，已经严重影响到农业生产的可持续发展。虽然现在已注意到问题的严重性并提出了一些治理方法，但治理方式往往存在“成本高、难度大、收效缓及有生态风险”等不足之处，难以真正在生产实践中大面积推广应用。近年来，国内外相关研究结果表明，生物炭对减少土壤养分流失、提高肥料利用率、削减有机污染和农药残留、抑制污染物富集、降低污染物生物有效性等方面都具有积极作用[10-21]。因此，生物炭技术或许可为解决上述问题提供一条新路。研究表明，生物炭表面的官能团及其多微孔结构对土壤养分离子平衡与调控具有重要的影响。特别是对铵离子有很强的吸附性，有利于降低氮素挥发，减少养分流失，提高土壤肥力[10-11]。土柱淋滤模拟实验结果表明，以1%炭土质量比将生物炭施入土壤，NH+4-N淋溶量减少15.8%，NO-3-N淋溶量减少19.2%[12]。将生物炭应用于黑钙土和紫色土，发现氮素的淋失大幅降低。50t·hm-2和100t·hm-2的施用量，使黑钙土区氮素淋失分别降低了29%和74%，紫色土区分别降低了41%和78%。有报道认为，生物炭对磷酸根离子也有很强的吸附能力[15]。生物炭对氮、磷等营养元素的吸附性在酸性和砂质土壤中表现更为明显，可减少养分流失，延长供肥期，因而对作物生长更为有利[16-17]。生物炭对包括多环芳烃类和染料类污染物特别是农药在内的有机污染物也具有很强的吸附、解吸和迟滞作用，进而影响其迁移、转化与生物有效性[18-19，22]。研究表明，生物炭对有机污染物的吸附作用是普通土壤的400~2500倍，施用少量的生物炭即可大幅提高土壤对有机污染物的吸附容量[21]，并表现出较强的剂量效应[23]。在污泥-土壤体系中，应用生物炭可明显减少多环芳烃向植物体的转移数量，用含炭污泥堆肥处理黑麦草，植株中多环芳烃累积量比普通污泥降低了27%~34%，有效降低了潜在的污染风险[24]。当木屑生物炭在土壤中的添加量达到5%时，就会对莠去津、乙草胺[25]、毒死蜱[26]等产生明显的吸附作用，且表现出与施炭量、生物炭表面积及微孔特性成正相关。在黑土、黄壤、红壤、紫色土和潮土中施用生物炭，可提高土壤对CAP的吸附活性，吸附常数KF，b分别降低了96.9%、90.6%、91.3%、68.5%和34.6%[27]。生物炭在增强对农药吸附的同时，也减少了解吸量，延缓了消解。研究表明，生物炭对敌草隆的吸附表现与炭量、时间呈正相关，当施用量为1%时，吸附56h敌草隆的解吸率仅为1.81%[28]。在为期4个月的实验中，添加1%生物炭处理的六氯苯、五氯苯和1，2，4，5-四氯苯的残留率分别为68.2%、61.3%和58.0%，显著高于对照处理的29.9%、18.0%、5.2%[29]。生物炭吸附有机污染物的作用与制炭温度有关。随着炭化温度的升高，等温吸附曲线由线性变为非线性，吸附机制表现为：分配作用分配作用+表面吸附作用表面吸附作用。分配作用部分与有机污染物的lgKow呈正相关，而表面吸附则与污染物的疏水性、分子大小及其与生物炭极性匹配性有关[30]。已有证据表明，疏水作用、电荷转移和孔填充作用是较高温度下制备的生物炭具有高吸附能力的主要原因[31]。不同温度条件下制成的生物炭其孔径分布、比表面积和官能团等是影响其对有机污染物吸附的主要因素。生物炭在吸附苯时会发生孔隙膨胀现象，并发生吸附-脱附的不可逆过程[32]。同时，不同热解温度下制备的生物炭，在不同土壤上的应用效果亦有差异，因制备温度、土壤类型不同而表现各异[23，33]。1.2生物炭与农田温室气体排放在农田生态系统中，土壤碳库的剧烈变化与人类从事的农业生产活动密切相关。据有关资料统计，目前全球农业及退化土壤的碳汇能力仅为历史水平的50%~66%，碳损失达420亿~750亿t[34]。长期的刀耕火种、翻耕促产等掠夺式农业生产活动，特别是大量焚烧秸秆，耕地只种不养，造成土壤有机质的大量损失，同时也明显加剧了农田温室气体排放，使农田成为重要的排放源[35]。据测算，全球土壤每年向大气释放的碳量约为68~100Pg（注：Pg为碳储量单位，1Pg=1亿t），是化石燃料燃烧碳排放量的10倍以上[34，36]。生物质变成生物炭以后，就其本身而言，所存储的碳是相对稳定的，如不重新焚烧，增加碳排放的风险几乎为零。而生物炭还田对土壤所产生的作用，诸如改善土壤结构，促进土壤微团聚体形成，增加土壤水、气、热融通[37-40]以及对功能微生物数量和群落的潜在影响等[41-44]，都将对降低土壤矿化速率，提高有机质含量，促进土壤碳库的形成、固定和周转等产生重要影响，进而影响土壤的温室气体排放。据Woolf等[45]测算，在不危及人类粮食安全、生存环境及土壤保护的情况下，生物炭每年减排温室气体的潜力可达目前人类温室气体排放总量的12%。实验结果显示，生物炭施入土壤后具有“主动减排”功能[46]。在施氮条件下使用生物炭，连续两年显著降低了稻田土壤的N2O排放和稻田痕量温室气体的综合温室效应，降幅达66%，且高炭量（40t·hm-2）添加的处理表现更明显，并具有持续性[47]。与秸秆直接还田相比，稻田秸秆炭化后还田的CH4排放量减少了14.7%[48]。以20g·kg-1的标准向牧草地和大豆土壤施用生物炭，N2O排放量分别降低了80%和50%，CH4的释放过程则受到明显抑制[49]。生物炭对NO2、CH4等温室气体排放的抑制作用[50-51]可能是生物炭对土壤修复作用造成的[52-53]，如增加土壤通气性、减缓反硝化作用、降低氮素循环效率等[54]。亦有研究者认为，生物炭能吸附土壤有机质作为甲烷菌的抑制剂，从而抑制CH4及其氧化产物的排放。来自实验室条件下的研究表明，在生物炭-土壤-水体系中，CO2、N2O和CH4的减排总量与生物炭的质量呈显著正相关，这在一定程度上验证了生物炭有可能是通过降低土壤有机质矿化速率来实现增汇减排的假设[25]。2.3生物炭与农业碳汇将农作物秸秆等农林废弃物制备成生物炭而取代焚烧，可以有效地减少农田温室气体排放，增加“农业碳汇”。生物炭对土壤生态系统碳汇效应的研究最早可追溯到对亚马逊流域黑土“Terrapreta”碳平衡的调查分析[55]。此后，随着对生物炭结构与性质的研究不断深入，发现生物炭有可能是土壤腐殖质中高度芳香化结构组成成分，是化学性质更稳定、可以在土壤中长保持的土壤碳库。亦有研究者认为，生物炭是某些土壤有机质的组成部分，对稳定土壤有机碳库具有重要作用[56-57]。实践证明，在灰漠土中施用生物炭可显著提高有机碳储量，改变有机碳组分，提高土壤生产力[58]。一项在红壤水稻土上施用生物炭的研究结果表明，生物炭有效地降低了有机碳矿化速率和累积矿化量，无炭处理区（对照）的累积矿化量分别比添加0.5%和1.0%生物炭的处理区高10.0%和10.8%[59]。在土壤中输入不同量的椰壳炭，发现在施炭量为1%~8%范围内，平均每增加1%，土壤有机碳量约增加5.9mg·g-1[60]。由于生物炭结构与理化性质的特殊性，截至到目前，还没有能够精确测定生物炭在土壤及环境生态系统中确切周转周期的方法[61]，因此，我们经常会看到截然不同的研究结果。例如，章明奎等[62]发现，在淹水条件下玉米秸秆中有机碳降解半衰期为0.88年，生物炭的降解半衰期为17.6~21.1年，同时发现生物炭的稳定性与制炭生物质本身性质有关，一般是随含碳量的增加而增加。另一项将生物炭和秸秆置于恒温恒湿条件下培养的研究则发现，生物炭分解的速度很慢，换算其周转周期约为1400年，而在相同条件下秸秆的周转周期仅为7年[63]。在特定环境条件下，生物炭可以发生一定程度的分解或降解[2，64-66]，只是时间相对较长，难以精确计算。高度芳香化和疏水性脂族碳结构使生物炭具有热稳定性和生物化学稳定性[57，67-68]，一般情况下，土壤中的生物炭可能会发生物理性迁移，但不会发生明显的化学变化，存在时间可达数百年或更长[69]。因此可以认为，生物炭是一个长期、稳定的土壤碳库，容量巨大[70]。秸秆或其他生物质炭化还田，应是一种高效的“农田碳汇”形式，而且在提高土壤碳积累的同时，有助于维持土壤C/N平衡和农田生态系统平衡，成为耕地可持续生产的重要物质基础。

2生物炭与重金属污染农田修复

国内外研究结果表明，生物炭可吸附土壤或水中的重金属离子如Cd、Pb、Cu等，减少这些重金属离子的富集，降低其生物有效性[71]。在含Cd2+水溶液中添加6g·L-1用不同材料制备的生物炭，对水溶液中Cd2+的去除率均在90%以上。其中玉米秆炭对溶液Pb2+的去除率达90.30%，麦秆炭和花生壳炭的去除率为52%和47%[72]。在镉污染稻田施用生物炭2~3年后，土壤pH分别提高了0.16~0.65和0.26~0.60，有机质含量提高了26.2%~50.4%和29.2%~51.2%，镉的赋存形态由有效态向潜在有效态或无效态转变，生物可利用性和生态毒性显著降低[73]。在铜、锌污染的红壤水稻土施用生物炭，土壤中有效态铜、锌含量明显下降，并且随着生物炭用量的增加下降幅度增大[74]。在海南和广西3种可变电荷镉污染土壤中施用稻秆炭，发现这3种土壤的阳离子交换量（CEC）和土壤pH值均显著提高，土壤胶体Zeta电位向负值方向位移，土壤对Cd（Ⅱ）的静电吸附量明显增加[75]。对污水条件下土壤复合污染（Zn、Cd、Pb、Cu）的研究表明，施用生物炭使土壤中交换态Zn、Cd、Pb、Cu分别降低了0.15%~24.11%、1.22%~16.09%、0.47%~21.51%、3.05%~77.3%，生态风险评价（TCLP）显示，施炭后生态风险均有不同程度的降低，而且随着施炭量的增加降幅增大，土壤pH值、有机质含量、铵态氮含量和硝态氮含量则明显提高[76]。在有生物炭存在的条件下，土壤中重金属污染物存在形式的变化直接影响其生物有效性。研究结果表明，棉秆炭通过吸附或共沉淀作用降低了镉的生物有效性，小白菜可食部分的镉含量降低了49.43%~68.29%，根部降低了64.14%~77.66%[77]。制备生物炭的热解温度，生物炭的pH值、颗粒细度、有机碳与无机物组分等，都会不同程度地影响生物炭对重金属的吸附[78-80]。特别是土壤pH值的升高，可能促使重金属离子形成碳酸盐或磷酸盐等发生沉淀，亦或增加了土壤表面某些活性位点，降低了重金属离子的活性，从而增加了对重金属离子的吸持。另一方面，生物炭表面的官能团也有可能与具有很强亲和力的重金属离子结合形成金属配合物，从而降低重金属离子的富集程度[81-83]。

3生物炭与土壤改良和农村环境建设

现代农业的发展已不仅仅是单纯满足在资源刚性约束条件下追求单位产出最大化的单一性发展模式，而是逐渐注重资源、环境与人文的和谐发展，互利共赢，从而实现经济效益、社会效益和生态效益的最大化。毫无疑问，生物炭技术从其兴起、发展、形成，一直到付诸实践；从理论探索、技术创新、产业发展，一直到产品的推广应用，都充分体现了这一核心理念。生物炭技术很有可能从根本上解决大量农林废弃物的高效资源化利用问题，同时避免因焚烧秸秆产生的环境污染，有效地解决生物质随意丢弃、堆放造成的农村“脏、乱、差”等人居环境劣化问题，促进人与自然、社会与环境的和谐发展[84]。建国60余年来，我国在发展农业方面取得到了巨大成就，用占世界9%的耕地，养活了世界22%的人口。特别是近年来，粮食生产总量连续多年突破万亿斤大关，为稳定粮食价格、促进经济快速发展和维护社会安定做出了突出贡献。在这巨大成绩和连年丰收的背后，不仅仅是强大的政策保障、巨大的生产投入和领先的科技支撑，还有大量使用化肥、耕地得不到休闲、只种不养的掠夺式生产方式！土壤酸化、沙化、盐碱化、粘重板结、有机质含量下降、土层变薄、水体富营养化等形势严峻。因此，稳定耕地数量、提升和保护耕地质量、挖掘产能潜力成为确保国家粮食安全的必然选择。建立在生物炭技术基础上的生物质炭化还田，对于改善耕地质量、提高作物产量、维持农田生态系统平衡与稳定、促进“土壤-环境-作物”的和谐与可持续发展都将具有重要意义和广阔的应用前景。

4展望