粉煤灰對(duì)土壤和作物生長的影響

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1、粉煤灰對(duì)土壤和作物生長的影響土壤與環(huán)境i999,8(4):3os-3o8SoiIandEnvironmentalSciencesISSN1008一l81XCN44一i441文童編號(hào):lOO8—18Ix(I999)o4~305—04粉煤灰對(duì)土壤和作物生長的影響汪海珍,徐建民j正苗,俞勁炎t浙江大學(xué)土壤與農(nóng)業(yè)化學(xué)系.杭州310D29)摘要:粉煤藏施用量控制在60～6OOlm.不會(huì)造成土壤糧食的染,且能改善土壤的物理化學(xué)和生物學(xué)性質(zhì).有利于養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化粉煤灰磁化后.I5—7.51的施用量旦_J可達(dá)到是佳的改土增產(chǎn)效果,本文在分析討論丁粉煤灰時(shí)上壤和怍物生長的影響同刑電

2、提丁降低粉煤灰中有害物質(zhì)對(duì)土壤和作物不利影口甸的農(nóng)用拄術(shù)*鍵:.旦竺;墅中圈分類號(hào):X531X705;S1418文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A粉煤灰是燃煤工廠排放的廢棄物,也是一種有待開發(fā)利用的潛在資源.據(jù)國內(nèi)外報(bào)道,粉煤灰農(nóng)用投資最省,成本最低,是開發(fā)利用的重要途徑,但粉煤灰中有害物質(zhì)對(duì)土壤和作物生長的不利影響,也引起了人們的極大關(guān)注.因此,如何將粉煤灰合理利用于農(nóng)業(yè)上,是值得討論的重要問題.1粉煤灰的性質(zhì)1.1粉煤灰的物理性質(zhì)粉煤灰是一種大小不等,形狀不規(guī)則的粒狀體,顆粒內(nèi)有蜂窩狀結(jié)構(gòu),其50%以上的直徑是50～100I.trn,密度為1.8-2.4eCom~,體積質(zhì)量(

3、含孔隙)為o.55～o.88g/era3oI.粉煤灰的物理性質(zhì)與砂壤土相似,因此根據(jù)質(zhì)地改良原則,施加適量的粉煤灰對(duì)粘土,砂土等均可起到改良作用,以改良粘土的效果為好.1.2粉煤灰的化學(xué)性質(zhì)在粉煤灰的礦物組成中,無定形的鐵鋁硅酸鹽的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.7—0.9,其主要化學(xué)成分與土壤相類似(表1)Ⅲ.粉煤灰的pH為4.5—12.8;其pH值一般由母煤中硫的古量決定,高硫煤產(chǎn)生酸性灰,低硫煤產(chǎn)生堿性灰.通常堿性灰為多.一般認(rèn)為干灰的pH值,鹽度及潛在毒性微量元素等皆高于老貯灰場(chǎng)中經(jīng)過多年風(fēng)雨侵蝕的濕灰.粉煤灰的化學(xué)組成使它可用來生產(chǎn)硅襄1粉煤灰的主要化學(xué)成分成分質(zhì)量分

4、數(shù)幢kg-)成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)mgkg-.)S_[)^23】-624A『3J65-354Cu20】-850lee20】50--200C日08—2『92.06M7-63Zn25.0—382K.07-33s0,0一_l鈣肥或配制復(fù)合肥料,也有不經(jīng)加工直接作為肥料或改良劑施用的.由于此類肥料和改良劑的高pH值,高鹽度和有毒元素的存在,在連續(xù)施用或一次大量施用時(shí)有可能產(chǎn)生土基金項(xiàng)目:國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(39670421)和浙江省自然科學(xué)基彘r威日(496027作者簡(jiǎn)介稚建民(1965一).男博士.教授.博1:生導(dǎo)師收疆日期:1999.06.03306土壤與環(huán)境Vol8No

5、.4壤污染的問題.2粉煤灰對(duì)土壤的影響21粉煤灰對(duì)土壤物理性質(zhì)的影響粉煤灰能改善粘土的結(jié)構(gòu)性,而且用灰量越大,效果越好_引.粉煤灰也能改善砂土的物理睦質(zhì),提高它的持水性,加強(qiáng)抗旱能力.粉煤灰中含有一定量的鐵,膜狀氧化鐵的膠結(jié)作用及鐵在腐殖質(zhì)和粘土礦物晶格間的橋梁作用是土壤團(tuán)聚化的重要機(jī)制另外,經(jīng)磁化的粉煤灰中的鐵磁J睦顆粒強(qiáng)烈地發(fā)生磁化.在其周圍形成一個(gè)附加的局部磁場(chǎng),使土壤顆粒發(fā)生"磁性活化"而逐步團(tuán)聚化,使大于5mill的水穩(wěn)性團(tuán)聚體(實(shí)際為僵硬的大土塊)減少,而5～1him和0.5～025mm這兩級(jí)微團(tuán)聚體的總和有所增加,改善了土壤結(jié)構(gòu)性和通氣透水性.不

6、過,某些高硬凝性粉煤灰能硬化土壤顆粒,降低土壤透水性,這是對(duì)農(nóng)田土壤物理性質(zhì)的一種有害效應(yīng),在施用時(shí)應(yīng)該引起注意.22粉煤灰對(duì)土壤化學(xué)性質(zhì)的影響粉煤灰農(nóng)用的主要環(huán)境效應(yīng)是改變土壤的化學(xué)性質(zhì),而對(duì)土壤化學(xué)性質(zhì)最重要的影響是增加土壤DH值,鹽度和潛在毒性微量元素的含量等.有機(jī)質(zhì)含量高,陽離子交換量大,緩沖能力強(qiáng)的土壤的化學(xué)性質(zhì)受粉煤灰的影響要小些.很多粉煤灰是堿性的,其中鈣,鎂等堿性物質(zhì)含量很高,因此可作為石灰代用品來降低酸性土壤的酸度.另外,磁化粉煤灰還可改變土壤的氧化還原狀態(tài)其中磁性礦物的鐵是最活躍的組分磁鐵礦在土壤中逐漸水解,先氧化成為磁赤鐵礦,可釋放出16

7、935Jlmol的熱量而其磁化率降低;然后磁赤鐵礦再轉(zhuǎn)變?yōu)槔w鐵礦,又可釋放出熱量44.75Jlmol,其磁化率進(jìn)一步降低磁性礦物的加速水解,造成強(qiáng)烈的能量釋放和磁化率降低,加快了有機(jī)物質(zhì)的礦化和其氧化過程的進(jìn)行,促進(jìn)了農(nóng)作物的呼吸,代謝過程,使土壤中氮,鉀和磷等營養(yǎng)元素的有效性增加.2.3粉煤灰對(duì)土壤微生物的影晌無論是普通粉煤灰,還是磁化粉煤灰,實(shí)際上均是磁性粉煤灰,只是磁性強(qiáng)弱而已.根據(jù)磁生物學(xué)原理,磁場(chǎng)在一個(gè)很寬的范圍內(nèi),從強(qiáng)磁場(chǎng)到弱磁場(chǎng),均可對(duì)生物產(chǎn)生影響人們已發(fā)現(xiàn)趨磁性是多種細(xì)菌所共有,在這些細(xì)菌中具有單磁疇大小范圍內(nèi)的磁鐵礦顆粒.一些酶中含有微量的順

8、磁性過渡金屬原(離)子,由于磁場(chǎng)的作用