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生物腐殖酸肥料——土壤重金属的强大吸附剂

来源:中国品牌农业网原创 2013-11-08 06:21:21

越来越多的研究证明,施用腐殖酸能有效络合土壤重金属离子或改变其存在形态,降低作物对重金属的吸收,保障食品安全。

1. 稳定重金属,延缓或减弱重金属污染

腐殖酸与金属离子相互作用,可稳定重金属,延缓或减弱重金属污染。腐殖酸对土壤中重金属污染的缓冲和净化机制主要有以下几方面:

(1) 参与土壤中离子的交换反应、把土壤中的重金属离子吸附固定、防止它们进入生物循环;

(2) 稳定土壤结构,为土壤微生物活动提供基质和能源从而间接地影响土壤中重金属离子的活动能力;

(3) 与土壤中的重金属离子配合反应,起到钝化重金属离子、防止重金属离子大量进入植物体系的作用。腐殖酸对土壤中水溶性重金属的稳定作用主要有絮凝作用、还原作用、螯合或吸附作用等。金属离子导致的腐殖酸的絮凝,从而使其所携带的金属元素随之沉积下来。金属离子絮凝腐殖酸的能力与其相应的氢氧化物溶解度有关。氢氧化物溶解度越低,这种金属离子的絮凝能力也就越大。顺序为:Al3+>Fe3+>Cu2+>Zn2+>Ni2+>Co2+>Mn2+。研究表明,腐殖酸具氧化还原性,其中胡敏酸的标准氧化还原电位为+528mv,一定环境条件下,可使铁、锰、铬等还原,如有毒的Cr6+HA还原成Cr3+后,与HA形成难溶性的复合体,限制动植物对它的吸收。腐殖酸是带有负电荷的具有很多官能团的胶体,在水溶液中,很容易与金属离子发生吸附或配合反应,从而使重金属离子稳定或降低其溶液度,减轻或延缓重。金属的污染,如在溶液中铜、锌、镍的毒性与溶液中游离金属离子的浓度,即未被配合的金属离子浓度有关,与腐殖酸形成螯合物降低了金属离子的浓度,从而抑制了金属离子的毒性,与腐殖酸的配合同样可以大大的降低铝的毒性。

2. 改变重金属的生物有效性

土壤溶液中有机-金属离子配合物的形成,能够在很大程度上改变金属离子的生物有效性及在土壤中的移动。研究表明,腐殖质对Cu2+Cd2+的配合,使它们的生物有效性降低。一般说来,由于腐殖酸的存在可使Cd2+Zn2+Ni2+有效性降低。中国矿业大学华珞教授比较了土壤腐殖酸(HAFA)与CdZn的络合物稳定性,结果表明,在重金属污染的土壤上施用大分子的腐殖酸较小分子的腐殖酸更能有效地降低重金属元素的植物有效性,Zn污染土壤上施用腐殖酸较Cd污染土壤上施用腐殖酸更能有效地降低重金属元素对植物的毒害。