???一、土壤污染問題
隨著我國經(jīng)濟和社會的發(fā)展,我國土壤污染日益嚴(yán)重,土壤污染是指進人土壤中的有害、有毒物質(zhì)超出土壤的自凈能力,導(dǎo)致土壤的物理、化學(xué)和生物學(xué)性質(zhì)發(fā)生改變,降低農(nóng)作物的產(chǎn)量,并危害人體健康的現(xiàn)象。
土壤作為人類生存之本,是我們生活中必不可少的物質(zhì)財富,土壤資源的利用與保護程度也是與人類社會生存、發(fā)展息息相關(guān)的。近30年來,隨著工業(yè)化、城市化、農(nóng)業(yè)集約化快速發(fā)展和經(jīng)濟持續(xù)增長,資源開發(fā)利用強度日增,人們生活方式迅速變化,大量未經(jīng)妥善處理的污水直接灌溉農(nóng)田、固體廢棄物任意丟棄或簡單填埋、廢氣尾氣長距離運輸與沉降、大量不合理的化肥農(nóng)藥的施用與殘留,這些人類在生產(chǎn)、生活過程中不合理的開發(fā)利用,導(dǎo)致了土壤資源受到污染和破壞,并以一種不容忽視的速度和趨勢在全國范圍內(nèi)蔓延,嚴(yán)重影響到我國土壤生態(tài)系統(tǒng)的生物多樣性,食物鏈的安全。
據(jù)統(tǒng)計,全國至少有1300萬hm2—1600萬hm2耕地受到農(nóng)藥污染。每年,因土壤污染而造成的各種農(nóng)業(yè)經(jīng)濟損失合計約200億元。土壤污染不僅嚴(yán)重影響了土壤質(zhì)量和土地生產(chǎn)力,而且還導(dǎo)致水體和大氣環(huán)境質(zhì)量的下降,破壞農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。
二、ZeoliteSoil remediation調(diào)理技術(shù)
??(1)技術(shù)原理
ZeoliteSoil remediation是通過沸石與重金屬元素發(fā)生吸附、離子交換等反應(yīng),將土壤中的鎘、鉻、鉛、砷、汞等重金屬污染物,以及鍶、銫等放射性元素固化、鈍化在沸石孔腔中,降低其生物有效性以及在土壤中的遷移性,減少農(nóng)作物吸收污染物質(zhì)和向食物鏈轉(zhuǎn)移的風(fēng)險,避免人們食用受污染的農(nóng)作物而產(chǎn)生的中毒威脅。
因為沸石具有耐輻射性,因此對鍶、銫等放射性元素具有極好的去除作用,這是其他修復(fù)藥劑或環(huán)保材料所無法實現(xiàn)的功能。另外,沸石具有極強的吸附性、離子交換性、催化性、耐酸堿性,且無毒無害無殘余,對土壤污染治理、改善土壤貧瘠化、鹽漬化、解決土壤板結(jié)等題具有顯著效果,是治理土壤污染,發(fā)展綠色農(nóng)業(yè)、有機農(nóng)業(yè)的理想產(chǎn)品。
沸石土壤修復(fù)可適用于大田等農(nóng)業(yè)土壤、重金屬污染土地、放射性污染場地、次生鹽漬化土地等,能有效去除土壤內(nèi)的鎘、鉻、汞、鉛、砷等重金屬污染物,去除率可高達92%-96%,
適用于包括林木、花卉、中藥材、茶葉、煙草等在內(nèi)的農(nóng)作物。
??(2)優(yōu)勢和特點
?????由于沸石具有很大的比表面積和較強的靜電場,通過土壤的耕翻,沸石可以把土壤顆粒吸附到它的周圍,逐漸聚集形成土壤團聚體,從而形成土壤最理想的結(jié)構(gòu)——團粒結(jié)構(gòu),
土壤中的團粒結(jié)構(gòu)增加后,土壤的孔隙度增大,容重降低,從而提高土壤通透性與保水性,利于農(nóng)作物生長,特別對板結(jié)的、質(zhì)地粘重的土壤有明顯改良效果。
?????沸石本身的pH值為6—8,對于酸性土壤,可以提高土壤的pH值, 對于堿性土壤,可以降低土壤pH和土壤硬度。
?????增肥力:增加土壤中的有機質(zhì)與微量元素,調(diào)整土壤中有效養(yǎng)分氮、磷、鉀的含量,控制養(yǎng)分有效緩釋,延長肥料作用時間,提高肥料利用率,降低成本。
??????能提高土壤鹽基交換量10%-25%,增加土壤中鈉離子Na+,鉀離子K+,鈣離子Ca2+,鎂離子Mg2+等鹽基離子。在旱地上施用可減少銨態(tài)氮轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮,既可以提高氮肥利用率,也能減少地表水和地下水中硝酸鹽含量。
?????緩釋作用:沸石可將土壤中一時不能被農(nóng)作物吸收的的養(yǎng)分與水份吸附到晶體孔腔中儲存起來,避免了肥料的風(fēng)化、揮發(fā)、淋失與滲透,待農(nóng)作物需要時再緩釋給農(nóng)作物吸收,可以在整個生長季節(jié)甚至幾個生長季節(jié)為農(nóng)作物供給營養(yǎng)元素,延長了肥料作用時間,提高了肥料利用率,減少化肥與農(nóng)藥對土壤的污染。
???沸石能夠迅速繁殖多種活性酶,催化轉(zhuǎn)化土壤中不可吸收的有機物和礦物質(zhì)微量元素,在土壤中形成腐殖質(zhì)、有機質(zhì),把不易吸收的物質(zhì)轉(zhuǎn)化成農(nóng)作物可吸收的活性物質(zhì),從而增加土壤肥力,使土地更加肥沃。
?????沸石具有調(diào)節(jié)土壤含水量的作用,在土壤中水份過量時能夠儲存水份、在水份過少時又能夠?qū)⑺葆尫诺酵寥乐?,從而為農(nóng)作物提供良好的水份條件。 能使耕層土壤含水量增加1%—2%。
???抗病蟲:沸石具有極強的催化性能,可提高肥料腐熟程度,同時加快生物的分解與異變,消殺土壤中的病源菌和害蟲卵,有效地抑制病蟲害的發(fā)生,減少病蟲害,提高農(nóng)作物抗病蟲能力,從而減少農(nóng)藥的使用次數(shù)和用量,降低農(nóng)產(chǎn)品中的農(nóng)藥殘留量。
???抗低溫:施用沸石后能夠提高地溫以及農(nóng)作物抗旱、耐寒、抗重茬的能力,提升種子發(fā)芽率,使農(nóng)作物苗粗苗壯,促進物根系發(fā)育、莖桿粗壯、葉片肥大,提早成熟、提高結(jié)果率。