土壤活化剂的用处篇1
关键词：土地退化；生态修复；保水剂
根据世界三大生态学期刊：ecology,0ecologica和oikos在1987～1991年期间发表的论文中概念出现的频率及英国生态学会对会员的调查来对生态学的概念受到重视的程度和排序来分析，生态恢复被列为最受重视的生态学概念[1～3]，对退化土壤生态系统的修复与重建的研究成为当代土壤学领域内的研究热点。
对退化土壤生态系统进行修复，也就是要使沙漠化土地、盐碱化土地、采矿区土地、废弃的土地和固体废物堆场无害化、生态化和资源化，最直接有效的途径就是复垦绿化。但由于各种退化土壤的物理化学性质各不相同，土壤中微生物种群和数量极少，有机质和营养物含量很低，土质的物理化学结构性能差，并且由于短缺和资源浪费，我国的农业灌溉用水明显不足，农业缺水问题日益严重。这就造成了土壤生态系统的极度脆弱，使土壤环境难以适宜植物的生长，如果不对土壤生态系统加以保护和修复，这些贫瘠的土地便会更加退化，逐渐成为不毛之地和漫漫黄沙，最终形成沙化之地。
有关研究表明，从岩石到土壤的进化，在自然状态下，需要一百年左右的时间，因此，有人将土地资源归属于不可再生资源。本论文研究土壤生态修复剂就是为了构造理想的土壤结构，使其能够种草植树，在植物和外界环境的共同作用下加速土壤熟化，改良土壤理化性质，最后成为适宜植物生长的优质土壤，从而达到恢复植被的效果。
1实验材料
1.1供试土壤生态修复剂材料
所用土壤生态修复剂为自行研制，其组成见表1－1。
1.2供试土壤
供试土壤用建筑基础挖掘的生土，土质较紧实。
耕层土壤有机质0.523g/kg，全氮40mg/kg，碱解氮11.5mg/kg，速效磷0.62mg/kg，速效钾30.4mg/kg，土壤pH值为8.1，土壤容重为2.03g/cm3。
1.3供试作物
供试作物为草坪草，型号为爱瑞三号(aridiii)
纯度>96；净度>98。
2试验设计
田间小区试验在简阳市的一个河滩坡地进行。为了衡量生态修复剂对作物生长和土壤性状的影响，共设5个处理，分别是对照（处理CK）、添加了n、p、K肥和谷壳（处理a）、添加了n、p、K肥、谷壳和活性污泥（处理B）、添加了n、p、K肥、谷壳、活性污泥和保水剂（处理C）、添加了n、p、K肥、谷壳、活性污泥、保水剂和微量元素（处理D）。每个处理3次重复，共15个小区。
试验地四周各设0.5m宽的保护行，0.5m过道。每个小区面积30m2,随机区组排列。按小区单独计量播种。2005年4月15日开沟播种，播种深度10cm左右。
除了在播种时施肥、灌溉以外，整个生长期不追肥，也不灌溉。草的生长依靠天然降水。
表1-1小区试验处理设计
表2-1小区试验排列
3试验结果与分析
3.1修复剂对出苗率的影响
播种后7天出苗，出苗后两周间定苗，测定最终出苗率，结果见图3-1。由图可以看出，出苗率由高到低的顺序是：处理D>处理C>处理B>处理a>对照处理(CK)，即加入土壤生态修复剂后作物的出苗率高于对照处理。
图3-1修复剂对出苗率的影响
Figure3-1effectofrepairmedicalpreparationontheemergencerateofthegrass
结果显示，当加入了土壤生态修复剂后，作物的出苗率提高的百分点最大，比对照CK提高了70％。
由此证明，添加的土壤生态修复剂可以促进种子早生快发，出苗整齐，苗全苗壮对作物的生长有决定性意义。
3.2修复剂对土壤容重的影响
土壤容重是土壤重要的物理性质之一，一般来说，土壤容重小，表明土壤比较疏松，孔隙含量大，大孔隙多；土壤容重大，表明土壤紧实，孔隙少，土壤结构性差。
图3-2修复剂对土壤容重的影响
Figure3-2effectofrepairmedicalpreparationonthesoilvolumedensity
从图3-2可看出，土壤容重由小到大的顺序是：处理D
这种经保水剂改良后的土壤由于其容重较小，结构比较疏松，这样就有利于土壤中的水、气、热、肥等的交换及微生物的活动，也就有利于土壤中养分对植物的供应，从而提高了土壤的肥力。
3.3修复剂对土壤养分的影响
土壤理化性质的好坏，可以通过其水、肥、热、气等情况来衡量。通过测定其试验前后，养分情况的变化，可以大致了解土壤状况。土壤生态修复剂对土壤养分情况的影响见表3-3。
表3-3土壤养分情况
从表3－3可以看出，加入了土壤生态修复剂以后，土壤的有机质含量明显增加，与对照相比，施了土壤生态修复剂的土壤的有机质含量增加了0.997g/kg，这一方面是由于土壤生态修复剂中的谷壳含有大量的有机质，另一个原因就是活性污泥中的微生物也是有机质的一个重要来源。
pH值是土壤重要的基本性质，也是影响肥力的因素之一。它直接影响土壤养分的存在状态、转化和有效性。一般来说，随着化肥的大量施用，土壤的pH值会逐渐变为碱性，但从表中看出，添加了土壤生态修复剂以后，CK、a、B、C、D的pH值分别为8.1、8.1、7.9、7.6、7.6，土壤的pH值有下降趋势，这说明该土壤生态修复剂可调节土壤酸碱度，保持土壤的pH值基本稳定在中性偏碱性的环境下，有利于作物的生长发育。
从表中可以看到，未加入土壤生态修复剂的土壤的肥力相当低，全氮为40.0mg/kg，速效磷为0.62mg/kg，速效钾为30.4mg/kg。施加了土壤生态修复剂后，与对照相比，土壤中n、p、K的含量有了明显增加，全氮增加了385.5mg/kg，速效磷增加了2.23mg/kg，速效钾增加了108.3mg/kg。所以土壤生态修复剂能提高土壤的保肥能力，这是因为修复剂通过创建和稳定土壤中的水稳性团粒结构来加强土壤对养分元素的保持作用，抑制肥料元素的流失，提高肥料的利用率。
4讨论
小区实验结果表明，土壤生态修复剂的使用，可以有效减少土壤表面水分蒸发，并且能够提高土壤持水能力，同时还可以增加土壤的有效含水量，改善土壤的通透性，有利于土壤的水、气、热、肥等的交换，因此也就有利于作物的生长；并可以减少地表径流，从而可以有效地控制水土流失。施用该生态修复剂能有效改善土壤的理化性质，提高n、p、K的利用率，起到了保肥增效的作用。
参考文献
[1]董金,李晓军.面向下1世纪的西方生态学:走向21世纪的中国生态学—中国生态学会第5届全国会员代表大会暨学术讨论会论文集.北京:中国科学技术出版社,1995.63～70
土壤活化剂的用处篇2
关键词：土壤改良剂；酿酒葡萄；土壤微生物；土壤物理性质
中图分类号S663.1；S147文献标识码a文章编号1007-7731（2017）09-0072-03
abstrct：theHelanmountainwinegrapeproductionareassoilwaspoorandthestructuralwasbad，theauthorfoundoutthatinwinevineyardssoilconditionercaneffectivelyimprovesoilaggregatestructure，reducethebulkdensity，enhancethecapacityofthesoilholeandretentionoffat，improvesoilmicrobialdiversityandenzymeactivityandpromotetheeffectivelyabsorptionofwinegrapes，atthesametime，obtainhighqualitywinegraperawmaterials.
Keywords：Soilconditioner；winegrape；Soilmicrobial；Soilphysicalproperties
夏贺兰山东麓酿酒葡萄原产地保护区因独特的风土条件，使该地区成为发展优质酿酒葡萄的主要栽培区域[1-3]。土壤理化性质及微生物特性直接影响酿酒葡萄根系以及葡萄浆果的生长发育[4]。随着种植年限的增加，酿酒葡萄园土壤的健康状况也日益降低，土壤的物理结构、化学性质以及土壤微生物多样性都出现不断变差的现象，如果不及时对土壤出现的问题进行修复，将导致酿酒葡萄持续生产能力减弱和品质的降低[5-6]。酿酒葡萄作为多年生深根系作物，其植株根系发达，每年随着收获葡萄浆果从土壤中带走的养分数量庞大，加之根系在生长发育过程中产生的大量的分泌物和毒素，也会使土壤的性质变的更差[7]。而传统的种植模式只注重施用化肥，而忽视了有机质和微生物对于土壤的作用。酿酒葡萄园土壤改良剂的施入，可以有效改善土壤的团粒结构和养分状况，增加土壤有机质的含量，促进酿酒葡萄根系生长下扎，增强土壤孔性，提高土壤的保水保肥能力；抑制盐碱土盐分的表聚现象，有效改良盐碱土，提高土壤中微生物活性及多样性，改善根区微环境，保持酿酒葡萄园土壤的健康状况，从而实现酿酒葡萄的高产优产。
1材料与方法
1.1研究区概况试验地位于宁夏银川玉泉营农场南大滩葡萄基地，属典型的大陆性气候，光能资源丰富，平均日照时长为7.8～8.3h，年均日照数在2800h以上，昼夜温差10～15℃，年均温度8.8℃，年均降水量为198mm，无霜期为160～170d，土壤类型为风沙土。
1.2试验设计在葡萄浆果采收后用深耕施肥机施入葡萄园土壤中。酿酒葡萄土壤改良剂通过施肥机条状施入，具体方法为，施用量为6000kg/hm2，将土壤改良剂距离葡萄根系水平距离50cm处条状施入，施入深度控制在40cm以下。在宁夏贺兰山东麓玉泉营南大滩酿酒葡萄园内同一地块（南大滩东二条地）、同一品种（赤霞珠）、相同生长年限（6年）的酿酒葡萄在同一时期进行小区对比试验：t1：常规化肥作为对照，农民常规施肥量为尿素300kg/hm2、磷酸一铵180kg/hm2、硫酸钾270kg/hm2；t2：生物有机肥作为对照，农民常规施肥量9t/hm2（有机质≥45%，n-p2o5-K2o=2.5-1-1.5，有益菌数目为0.2亿/g）；t3：酿酒葡萄园土壤改良剂，施肥量为土壤改良剂6t/hm2。
1.3测定方法
1.3.1酿酒葡萄产量品质测定可溶性固形物含量用手持糖量计测定；可滴定酸用naoH滴定法测定；可溶性糖用蒽酮法测定[8]；单宁用福林-丹尼斯法测定；花色苷用pH示差法测定；总酚用福林-肖卡法测定[9]。在每个处理下随机采取9株的果实，计算其单株的平均产量，然后得到理论产量。
1.3.2酿酒葡萄园土壤物理性质测定土壤容重采用环刀法；土壤饱和含水量采用环刀浸泡法；土壤田间持水量采用环刀法测定；土壤机械组成采用粒度分析仪测定；土壤孔隙采用渗透法计算换算得出；土壤团聚体采用干筛法和湿筛法测定[10]。
1.3.3酿酒葡萄园土壤生物学性质测定土壤微生物数量采用梯度稀释分离法测定；真菌、放线菌、细菌采用稀释平板涂抹法测定；脲酶采用靛酚蓝比色法；过氧化氢酶采用高锰酸钾滴定法；碱性磷酸酶采用磷酸苯二钠比色法；蔗糖酶采用3，5-二硝基水杨酸比色法[7]。
1.4统计分析试验数据以excel2003整理，采用SpSS17.0软件进行统计分析，用LSD法进行显著性检验，显著性水平p
2结果与分析
2.1不同处理对酿酒葡萄产量和品质的影响从表1可以看出，施用酿酒葡萄园土壤改良剂处理与常规施用化肥相比，酿酒葡萄产量提高11.56%，与常规施用有机肥相比酿酒葡萄产量提高1.84%，增产效果显著；与常规施用化肥相比，可溶性固形物增加显著，可溶性糖含量增加显著，花色苷含量和总酚含量也有所增加。可以看出与农民常规施用肥相较，施用了酿酒葡萄土壤改良剂的酿酒葡萄产量显著增加，品质明显改善。
2.2不同处理对酿酒葡萄园土壤物理性质的影响表2可得：施用有机肥处理在一定程度上降低了土壤容重，但施用酿酒葡萄园土壤改良剂处理可进一步降低土壤容重，相比常规施用化肥降低了4.67%，同时，增大了田间持水量以及土壤孔隙度，有利于呼吸作用进行，进而加快植株新陈代谢，提高植物所有生理活动所需要能量的来源。
表3可得：有C肥以及施用酿酒葡萄园土壤改良剂处理均能提高该地区土壤砂粒含量，其平均含量超过50%以上，尤其施用土壤改良剂处理下砂粒含量显著高于有机肥和常规施用化肥处理，相比分别增加了14.25、39.37%，此外，粉粒相对较少，粘粒适中，表明土壤结构稳定，有利于土壤空气和热量运动以及养分快速转化。而常规施用化肥处理下土壤粘粒含量最高，造成土壤间空隙小，导致通气性以及透水性较差，抑制好氧微生物活动。
表4可得：总体来看，该地区土壤的各级水稳性团聚体含量存在适当的数量和比例，常规施用化肥处理下>5mm的团聚体含量较高，显著高于有机肥与施用土壤改良剂处理，施用土壤改良剂处理下>0.25mm的团聚体含量达到99.53%，>5mm和0.5～0.25mm团聚体含量占总量的56.49%，而5～2mm、2～1mm、1～0.5mm三级分别占18.13%、15.68%、9.68%，表现在土壤孔隙度大小适中，持水孔隙与充气孔隙的并存，既达到保水效果，同时具备合理的孔隙密度，通气性良好，有助于植株根系呼吸以及土壤微生物活动。
2.3不同处理对酿酒葡萄园土壤微生物的影响表5可得：该地区可培养土壤微生物数量为细菌>放线菌>真菌，施用土壤改良剂处理显著增加细菌数量，分别相比常规施用化肥以及有机肥处理增加了153.20%、72.71%，放线菌数量跟细菌数量表现为相同趋势，而真菌数量正好相反，常规施用化肥处理下主要由于土壤自身容重较大，土壤呼吸强度较弱，抑制细菌增殖，显著增加真菌数量，相比施用土壤改良剂处理增加了60%，在条件不利的情况下增加了土壤植株病原菌的发生几率。
土壤酶是来自微生物、植物或动物的活体或残体，其活性必然与土壤肥力诸因子紧密联系，土壤脲酶活性表征土壤的氮素状况。由表6可知，施用土壤改良剂处理显著增加了脲酶活性，相比常规施用化肥和有机肥增加了3.2倍和2.2倍，有助于分解人工培肥施入的尿素肥料；同时碱性磷酸酶活性也显著增加，有机肥和施用土壤改良剂处理下增加了蔗糖酶，它对土壤增加易溶性营养物质起着重要作用；此外，施用土壤改良剂处理显著增加了过氧化氢酶的活性，相比常规施用化肥增加了30.52%，主要由于土壤改良剂有助于促进有机质积累，提高了酶活性，促进了过氧化氢分解，防止对生物体产生毒害作用。
3结论
土壤改良剂可以有效改善土壤团粒结构，促进酿酒葡萄根系下扎，增强土壤孔性及保水保肥能力，提高土壤微生物酶活性及多样性，促进酿酒葡萄对养分的吸收，从而达到生产优质酿酒葡萄原料的目的。
参考文献
[1]赵营，包经珊，梁锦秀，等.不同施肥措施对风沙土西拉葡萄产量与品质的影响[J].中外葡萄与葡萄酒，2009（9）：8-11.
[2]王静芳，孙权，杨琴，等.宁夏贺兰山东麓酿酒葡萄肥料配比效应研究[J].中外葡萄与葡萄酒，2007（1）：26-29.
[3]梁勇.宁夏贺兰山东麓葡萄酒旅游走廊整合开发研究[J].酿酒科技，2013（5）：109-113.
[4]张晓娟，郭洁，孙权，等.贺兰山东麓赤霞珠氮肥合理施用量研究[J].中外葡萄与葡萄酒，2013（3）：21-26.
[5]祁迎春，权，刘军，等.不同土地利用方式土壤团聚体组成及几种团聚体稳定性指标的比较[J].农业工程学报，2011，27（1）：340-347.
[6]王宏安，李记明，姜文广，等.土壤质地对蛇龙珠葡萄酿酒品质的影响[J].中外葡萄与葡萄酒，2013（4）：24-27.
[7]关松荫.土壤酶活性影响因子的研究――Ⅰ.有机肥料对土壤中酶活性及氮磷转化的影响[J].土壤学报，1989（1）：72-78.
[8]李合生.植物生理生化实验原理和技术[m].北京：高等教育出版社，2000.
土壤活化剂的用处篇3
除草剂以土壤处理法使用、不可避免地受土壤因素的影响，主要的影响因素如下：
（一）土壤质地与有机质含量对除草剂药效的影响
1、土壤质地与有机质含量会影响除草剂在土壤中的吸附性，通常有机质含量高的粘性土壤，吸附除草剂的量多，而有机质少的砂性土壤则吸附药量较少，因此要想达到同样的除草效果，有机质含量高的地块施药量要高于有机质含量少的地块。如用西玛津、敌草隆，在有机质含量为1%和40%的土壤中用量比1%的含量分别高140倍和20倍。除草剂的有效用量直接受有机质含量的影响。当有机质超过12%或50%时，多种除草剂均被强烈地吸附，尽管增加除草剂的用量仍难发挥药效。因此在生产上必须根据当地土壤情况来确定除草剂的用药量。
2、土壤质地与有机质含量影响除草剂的的土壤中淋溶性。除草剂在土壤中的淋溶性除了除草剂本身的性质外主要受雨量或土壤水分的支配。通常由于降雨或土壤水分引起除草剂向下渗透现象称为淋溶。淋溶性可影响除草剂活性与选择性。土壤处理剂用于苗前土壤表面处理时，药剂在土壤剖面的位置对杀草活性与对作物的安全性很重要。特别是生理选择性能差的除草剂，必须有适当的淋溶性才能够有效地防除杂草既能渗透到上层土壤的发生层，而又不至于淋溶到作物的播种层，这样才能发挥土壤“位差”的选择性。一般除草剂在粘性有机质丰富的土壤中比在砂性瘠薄的土壤中的淋溶性小。
3、土壤微生物
多数除草剂属于有机化合物，可被土壤微生物利用作食料而降解。不同除草剂在土壤中受微生物的作用程度不同。有的除草剂非常容易被微生物降解失去活性，如“敌稗”。而有些除草剂要依靠土壤微生物才能产生活性，如“赛松”。
4、土壤含水量
除草剂在土壤中的药效与土壤含水量密切相关。在一定的范围内，土壤含水量越大，溶解的药量也就越多，药效也就越好。因此多数除草剂随着土壤含水量的增加而药效也有所增强甚至对除草剂效果有决定性作用。另外土壤含水量也关系到除草剂的淋溶性。
二、气象因素对除草剂药效的影响
（一)温度
温度高时杂草吸收与疏导除草剂的能力强，同时药剂的化学性质也高，容易在杂草的作用部位反应。例如用敌稗防除稗草，当气温在28℃以上时效果较好，而气温低时则效果差，甚至无效。不同除草剂的效果受温度影响的程度也有差别，2,4-D防除稻田双子叶杂草在低温情况下效果较差，而二甲四氯则在低温时有较好的效果。由于气温对除草剂的药效有非常明显的影响，不同地块应根据气温条件来确定用量。
（二）湿度
一般湿度大，可延缓落在植物表面药液的干燥时间，有助于叶面气口的开放，药剂易于吸收，增强除草效果。据报道，一些植物在高湿度比在低湿度的条件下，吸收2,4-D铵盐的性能增强一倍，在低湿条件下，田蓟禾乳浆草仅吸收处理量的27%的草甘膦，而在高湿度下吸收85%。
（三）日照
当日照强时，植物光合作用旺盛，同化产物多，对除草剂的吸收与传导有利。日照强时往往气温也较高，因而能够增强除草剂的效果。如2,4-D类除草剂用于光照强时最有利于药效。而在光线较弱或黑暗条件下则难充分发挥除草效果。有些易发挥与光解的除草剂，如氟乐灵配制时应防止在阳光下爆，同时处理土壤后应及时耙入土层内，以免迅速减效。
（四）风与雨
土壤活化剂的用处篇4
【关键词】保水剂Sap农林业生态系统应用
【abstract】Superabsorbentpolymer（Sap）isanewandprovenmiraculoussoiladditive.itsapplicationisimportantforimprovingwaterandfertilizeruseefficiency.thesupernutrientabsorbentpolymerdramaticallyconserveswaterandreducesfertilizerusagewhilesignificantlyincreasingplantandcropyield.thisleapforwardinpolymerandecologicaltechnologyischangingthecourseofagricultureandhorticulturetheworldover.moreover，therearenumerousbenefitsthatSapwasengineeredtoproduceandwitheverynewapplicationwearediscoveringevenmoreeachday.theversatilityofthisscientificdiscoverywillundoubtedlyproduceevenmorediscoveries.wehaveonlyscratchedthesurface.Sapisapartofthesolutiontoendingworldhungerinareasoftheworldthatcannotgrowamplefoodduetopoorsoilandhot，aridconditions.whenSapcrystalsareinstalledintothesoil，irrigationschedulescanbereduced.Fertilizerusageisalsoreduced.Sapalsosignificantlyincreasescropyieldandassistsintheabundantgrowthofhorticulturalplants，treesandflowers.inthispaper，basicresearchandspecificrecommendationswillbemadeavailabletodeterminethebestratesandapplicationmethodsforthedesiredplantcropsandsoilconditionintheagroforestryecosystems，China.
【Keywords】Superabsorbentpolymer；Sap；agroforestry；ecosystem；application
保水剂是一种正在世界范围改变农林业和园艺进程的土壤调理剂。是一类具有抗旱保湿特性的高分子聚合物，被称为土壤中的“微型水库”。适于在土壤压力下保湿，优化湿度条件，蓄水涵养，功能性缓释，促进植物快速生长。它通过控制湿度释放，大大减轻植物的干旱损伤，同时增加土壤的通气与排水。它促进肥料有效利用，降低水域富养化污染，同时控制水土流失。无毒，无副作用，一般在土壤中保持活性7-10年。吸水速度1小时内达100%。小颗粒比大颗粒吸水快。pH值是中性，6.0―6.8[1-5]。尽管许多实验室和野外研究结果都证明其卓越的性能，但是实际应用仍不够广泛，生产企业还是感到市场艰难，无法生存。本文试图在产品角度探讨其原因。采用2015年《中国学术期刊（网络版）》检索关键词：保水剂，获学术论文共2845篇。
1对土壤调理
有研究表明：保水剂是一种具有很强分子吸水能力的土壤调理机，在土壤中能够极大地改变土壤孔隙持水性，增加土壤有效水贮量，应当受到应有的重视和广泛使用[6]。不同的保水剂粒径与不同质地土壤的吸、失水性也有不同的效果。研究表明：0.25～0.5mm粒径保水剂在3种土壤中累积蒸发量最小[7]。农田施入量为2g/m2的处理水分蒸发量最小，保水效果最好；而随着保水剂用量的增加，累积蒸发量与蒸发失水比呈现先增加后减少的趋势，当保水剂用量超过175g/m2后对蒸发的抑制作用开始显现[8]。保水剂对典型半干旱砂性土壤的入渗和蒸发影响的研究表明：入渗速率最大降至对照的0.77（混施）和0.89（沟施）；在相同初始含水率，连续蒸发条件下，土壤含水率均高于对照，其中混施6kg/亩的各层含水率是对照的1.3-39倍，其15cm处提高了42%；混施比沟施减少了6-25%的土壤蒸发量[9]。保水剂使用促进农田生态系统碳循环利用效率：农业生产过程中使用保水剂和各种农资会产生一定的碳投入，提高碳吸收，降低碳成本，提高碳效率，促进作物生长，提高作物干物质量。研究中60kg/hm2保水剂用量的碳成本最低，较对照减少了25.6%，而其碳效率和碳净汇最大，较对照分别提高了35.3%和30.6%。施用保水剂提高了冬小麦的水分利用效率，且以60kg/hm2保水剂用量效果最佳。水分利用效率与碳吸收、碳效率和碳净汇呈显著正相关，而与碳成本呈极显著负相关[10]。保水剂在改良土壤和作物抗旱节水中有良好的效果：实验表明，土壤中保水剂含量在0.1%以下时，土壤团聚体增加，土面蒸发明显降低；模拟降雨实验证明，0.1%保水剂的土壤，在15%坡度下，其水分入渗增加43%，土壤流失率减少54%。田间试验发现，土壤穴施保水剂使马铃薯增产52%；盆栽实验证明，土壤加入保水剂后的玉米和烤烟抗旱存活率增加，保苗效果好[11]。
2水土保持应用
保水剂在水土保持生态建设中的应用研究。保水剂具有保水、保土、保肥功能，通过自身保水特性和土壤学作用机制，改善土壤结构，降低土壤密度，提高土壤抗蚀性，起到水土保持作用[12]。已经广泛应用于各种水土保持、生态建设工程、治理水土流失、防止沙漠化等方面[13]。研究表明：保水剂的吸水倍率随复合肥溶液浓度的增加而减小，与吸水时间呈明显的对数相关；0.1%和0.2%保水剂的时蒸发量达到0.896g。在不同时间段0.05%保水剂失水速率相对差异性较小；可以为种子的萌发以及植物的生长营造良好的生长环境；保水剂与复合肥的复配施用，通过改变水分时空分配和土壤理化性质，提高植物覆盖度[14]。在黄土高原植被建设中，坚持“适地适树适法”原则，实行分类指导、合理布局，加大经济树种营造比重，大力采用保水集水、保水剂等抗旱造林技术，加强造林后的管理。克服黄土高原造林种草中存在的成活率低、保存率低、生长率低、延缓黄土坡地的产流时间，减小地表径流、径流系数、泥沙含量和降雨侵蚀量等问题。实现黄土高原的植被重建[15]。未来，保水剂水土保持应用上有很大的开发空间，但应该选择合适的类型、应用量、应用方法、应用范围，注意及应用效果的系统分析[16]。
3林业
保水剂能显著促进造林树种植株的生长发育，使植株的基径、树高、侧根数、侧根长、总干重、根干重等比不用保水剂的对照植株明显增加，根冠比增大。需要注意的是在使用保水剂进行造林时，要选择适宜的剂型和造林季节，这是保水剂抗旱造林的关键环节[17]。保水剂在育苗、造林、果树栽培、园林绿化、治理水土流失、防止沙漠化等方面有很多应用，能大大提高造林成活率[18，19]。研究表明：保水剂处理的油松苗，与不加保水剂处理比，其叶片内的相对含水量明显较高，mDa的含量较低，说明添加保水剂使油松幼苗产生了较好的耐旱性，为干旱地区的育苗技术提供了理论基础。豫西丘陵区新型造林模式中：截干、容器苗、保水剂、高效节水为主的抗旱配套技术，有效地提高了造林成活率[20]。保水剂和覆盖措施有效提高黑松造林效果：保水剂埋深在0～60cm土层内，土壤含水率比对照提高10.2～79.3个百分点。加之黑塑料地膜或锯屑、落叶覆盖，可提高造林成活率和保存率[21]。在北京南口风沙区侧柏造林施用保水剂，成活率达90%以上，与浇水量高1倍的对照相差无几，施用保水剂后第2年春季土壤含水量比对照提高了84.7～119.4g.kg-1，比对照提高7.78～25.56%，同时显著地提高了侧柏的初期生长量。研究中所选定的不同保水剂及其剂量对侧柏苗生长的影响差异并不显著[22]。在黄条纹金刚竹育苗过程中，使用保水剂处理后，土壤含水量增加，保水剂用量越大效果越好。使用保水剂处理的叶片含水量下降时间能推迟3d，苗木生长受抑制时间推后。使用保水剂处理的植物叶片电导率升高时间推迟，能有效延长黄条金刚竹的萎蔫点，大约能推迟5-7d。使用保水剂的竹种成活率明显高于未使用保水剂的竹种[23]。保水剂用于何首乌扦插育苗，使出苗率，苗的茎长、分枝数、叶片数、根数和最长根长等性状均较未施用保水剂的处理差异达极显著水平，并随着保水剂用量的增加而变好，但不同保水剂用量间差异多不显著。综合考虑，采取用量3kg/6672棵最为经济[24]。保水剂还可用于稳定而有效地供给草坪植物所需水分[25]。在冷地型草坪使用保水剂：草种发芽率明显提高，幼苗生长增快。干旱条件下适当浓度的保水剂可以提高土壤的含水量，对草坪草种子出苗及生长也有一定促进作用[26]。小粒咖啡生产经常受到季节性干旱和土壤营养不足的制约。施入低氮、低保水剂处理可以获得小粒咖啡苗木的最大生长量（株高、茎粗及叶面积）。和对照（无氮处理）相比，低氮可使干物质累积量提高24.10%，而高氮减少干物质累积11.95%。和无保水剂处理相比，低保水剂提高干物质累积11.53%，而高保水剂抑制干物质累积8.65%。此外氮肥和保水剂能不同程度地降低日蒸散量，提高水分利用效率；施氮和保水剂可分别提高小粒咖啡水分利用效率2.72%～35.37%和8.48%～20.24%。小粒咖啡氮素累积量随着施氮量增加先增后降。过高水平保水剂和氮肥都会对小粒咖啡的苗木生长产生明显的抑制作用，而低氮低保处理可同时提高干物质累积和水分利用效率[27]。施用保水剂与对照相比，苹果树的叶面积增大，叶片光合速率提高6.13%～17.45%，水分利用效率提高9.46%～22.44%，产量提高6.28%～7.25%，土壤含水量提高3.50%～28.96%[28]。贵州喀斯特山区桃树栽培过程中施用保水剂，能提高幼苗移栽的成活率，增加根际周围土壤含水量，减少土表蒸发。另外土壤中保水剂含量在0.01%～0.05%范围内，土壤团粒结构增加较为明显，土面蒸发明显降低，pH值有降低的趋势（0.1～0.2），速效磷含量有所提高；每株施40g保水剂为最佳经济使用量；保水剂使猕猴桃的根冠比趋于合理，具有明显提高商品果之效应；配合微肥施用可减缓黄叶病的发病程度，提高树体抗性，改善果实品质[29]。保水剂处理的核桃幼树地径、新梢数量、新梢平均长度均显著高于对照，对叶片叶绿素含量无显著影响。单株雌花数大于对照。株施40～60g为适宜施用量[30]。干旱条件下用保水剂丸化沙打旺种子，与对照相比，保水剂含量在7%和9%时，种子萌发速率分别加快了70%和63.19%；保水剂含量在7%时，幼苗根长、根表面积分别提高了19.36%和45.26%。沙打旺丸化添加保水剂适宜含量为7%～9%[31]。在造林实践中，利用杉木屑和竹屑等与土壤（1∶200）混合（0.50%），也有比较好的保水缓释功效[32]。兰州市南北两山保水剂造林实践证明：保水剂造林能有效的提高根际土壤含水量、造林成活率，施保水剂+覆地膜效果最好；保水剂必须拌土埋在根系周围，上面覆土；保水剂的最佳用量为20g/穴[33]。
4农业
大量研究表明：保水剂在农业中有非常积极广泛的应用效果。1%保水剂包膜涂层可促进大豆、绿豆等豆类种子出苗率，使其出苗早，苗齐苗壮，抗旱能力增强，而对小麦玉米等淀粉种子的出苗无明显作用；低浓度的保水剂蘸根可提高苗木的成活率，促进其生长，增强抗旱能力，而高浓度的保水剂蘸根则降低苗木成活率，生长下降[34]。施用保水剂能明显提高麦田土壤水分含量，尤其对上层土壤水分含量的影响更为明显，同时还能增加分蘖，提高叶绿素含量和使光合速率增加，从而使干物质积累加快，90kg/hm2为适宜施入量[35]。研究表明，灌水水平在20%～80%条件下，不施保水剂时，灌水量为80%时冬小麦产量达到最大值；施用保水剂时，灌水量为60%时冬小麦产量最高。随着灌水量的增加，土壤水分含量有所提高，施用保水剂后土壤水分显著提高；在冬小麦孕穗期灌水量为田间持水量的60%时，施用保水剂后土壤水分增加1.57倍。低灌水水平和高灌水水平均削弱保水剂对水分生产效率、灌水利用效率和降水利用效率的增加效应。可见，灌水的增产效应与灌水对水分生产效率、灌水利用效率、降水利用效率的提高有着密切关系。在本年度（2011年10月～2012年6月）降水及气候条件下，施用保水剂时，最佳灌水量为田间持水量的60%时冬小麦产量最高。[36]。保水剂与氮肥配施的各种处理中，以氮肥（225kg/km2）和保水剂（60kg/hm2）配施处理对于小麦总群体数、株高、穗长和穗粒数的提高效果最为显著，提高旗叶光合速率和光合水分利用效率，增加小麦产量[37]。也有认为，最优处理为：每666.7m2施纯氮20kg结合使用粒径1.6～4.0mm的保水剂0.5kg能够改善小麦生育后期的群体状况[38]，保水剂用量对裸燕麦籽粒产量有显著影响，滴灌条件下施用保水剂比不施保水剂增产2.95%～12.14%，传统灌溉条件下施用保水剂比不施保水剂增产1.1%～5.0%。60kg/hm2保水剂有利于裸燕麦大多数品质性状的提高，以及矿质元素的吸收利用[39]。在闽南丘陵旱地对秋植大豆施用保水剂，与对照相比，施用保水剂的大豆各生育时期都有所延长，全生育日数比对照延长了2～7天，并且提高了大豆单位面积产量与有效荚率，单株粒重增多，百粒重提高；且随施用量的增加，效果更为明显。沟施保水剂60kg/hm2用量的增产增收效果最佳，可增加纯收入1503.00元/hm2，其投入产出比为1：2.67[40]。在甘蔗施种植中，施用保水剂处理，在两年宿根蔗中仍表现增产，胶体型保水剂和颗粒型保水剂与对照相比，宿根第1年分别增产6.97%、8.01%，宿根第2年分别增产3.20%、3.96%。两种剂型保水剂在土壤中的残留后效对宿根蔗均具有增产作用，其增产效果随施入土壤时间的延长而降低[41]。在宁夏中部半干旱偏旱区马铃薯种植中使用，穴施保水剂90kg/hm2的增产效果最佳（44.1%），穴施保水剂60kg/hm2的商品薯率最高（20.9%）[42]。在辣椒种植中施用保水剂对辣椒生长及水分利用效率有明显促进作用，辣椒叶面积、叶数、株高、生物量和水分利用效率均优于未施保水剂处理。水分控制对辣椒的影响表现为充分供水促进辣椒生长，水分胁迫延缓辣椒生长速度。灰色关联分析发现：施用保水剂处理耗水量与各性状关联度顺序依次为生物量>茎叶干物质量>根干物质量>叶数>株高>叶面积>根冠比>干物质含量，而未施用保水剂处理耗水量与各性状关联度顺序依次为生物量>叶数>茎叶干物质量>根干物质量>株高>叶面积>干物质含量>根冠比[43]。在烤烟种植中保水剂可以增强烟叶的光合能力，施用量为45kg/hm2的光合能力最强；延边雨季为土壤提供了充足的水分，这是烤烟成熟期没有“午休”现象的主要原因；保水剂主要是通过调节烟叶的气孔导度，进而影响其净光合速率[44]。保水剂用量在1.0～3.0g/株范围内，土壤蒸发明显降低，能显著促进烤烟根、茎、叶的生长；田间试验结果表明：施用保水剂，能促进烟株生长，提高烟叶中总糖、还原糖的含量，降低总烟碱、总氮和氯离子的含量，促进化学成分协调，改善烟叶品质；移栽时随营养土每667m2施用3.0kg保水剂，经济效益增加111.4元。施用保水剂，能减缓土壤水分蒸发，增加土壤的保水性能，促进烟株生长，提高烟叶产量，改善烟叶品质，增加经济效益[45]。在黄土高原旱作春玉米施用保水剂，增加产量12%～33.47%，在大豆生产上增产3.9%～23.1%，产量随保水剂用量增加而增加，但保水剂施用在土壤中的增产效益较低。用保水剂处理种子，成苗率增加，增产效果显著，是一项有效的增产措施[46]。
5保水剂其它作用
对土壤持水特性的影响：在土壤低吸力段（0～80kpa），随保水剂用量增加，土壤持水容量增大，增加作物可利用的有效水；在相同含水量时，土壤水能态随保水剂用量增大而降低；但在相同水分能态下，土壤含水量随保水剂的增加而明显增大，施用保水剂后，土壤可在较长时间内保持较高的水分含量；且随保水剂用量增加，土壤容重下降，总孔隙度和毛管孔隙度则呈上升趋势；土壤凋萎系数虽有增大趋势，但增幅很小，土壤有效水容量明显增大。土壤中加入0.5%的聚丙烯酰胺或0.25%～0.5%的水解淀粉，可显著改善土壤对有效水的保持和供应[47]。
对土壤养分的保蓄作用：保水剂在雨季能够吸收水分，并将水分保持于土壤中，待到旱季来临，又能够将吸持的水分缓慢释放给植物利用，从而帮助植物渡过干旱期，提高造林成活率。试验发现：保水剂使北美红杉Sequoiasempervirens和川滇桤木alnusferdinandivar.coburgii的氮流失量减少23.8%～65.2%，钾流失量减少19.8%～86.2%。当养分施加量一定时，养分的流失量随保水剂施加量的增加而减少。野外试验证明：森林土壤中施加保水剂后，显著提高土壤中养分（氮磷钾）含量，使土壤碱解氮量提高133.1%～295.8%，有效磷提高10.4%～43.2%，速效钾提高124.2%～220.3%。可以认为：保水剂不仅可以改善土壤水分状况，而且可以通过减少养分淋失，可以作为调理土壤的水肥营养缓释剂[48]。保水剂对尿素缓释效果研究结果表明：在玉米生长前期，保水剂能够吸持速效态氮，使土壤氮素不会过快地被作物吸收，生长中后期，土壤碱解氮含量比较平稳，说明保水剂能不断地释放氮养分，使其转化为速效态供玉米吸收，从而证明保水剂有水肥营养缓释的效果[49]。
对土壤特性长效影响：施用保水剂可明显增加土壤微团粒结构.增大土壤持水率和表层土壤pH。保水剂施用1～5年期间.表层土壤（0～10cm）中0.05～0.01mm粒径质量分数增加0.81%～7.74%，0.01～0.005mm粒径质量分数减少；施用保水剂第3年时表层土壤0.05～0.01mm粒径质量分数提高最显著，且保水剂施用后第3年土壤的控水能力最强。施用保水剂0～10、10～20、20～40cm土层土壤持水率比对照增加6.54%、6.22%、8.50%，饱和含水率分别比对照增加1.3%～30.7%、2.4%～28.7%和0.8%～21.7%，保水剂连续施用第3年性能最佳[50]。在黄绵土、南方赤红壤理等不同土壤中表现稳定[51]。
不同种类保水剂：所有保水剂在纯水中都有较高的吸水倍数，但不同浓度的不同肥料溶液对所有保水剂吸水倍数有着不同的影响。粒径只对保水剂吸水速率有较大的影响，而对吸水倍率、保水能力和反复吸水次数影响不大[52]。保水剂吸水倍率随着盐浓度的增加而下降；同时偏酸或偏碱都会使保水剂的吸水倍率呈下降趋势，但在碱性条件下的变化趋势小于酸性条件下的变化；无论干燥冷冻或者凝胶冷冻，保水剂吸水性能均受到显著影响，干燥状态冷冻后比凝胶状态冷冻后的吸水倍率要高，不同保水剂在不同土壤中保水抗蒸发能力不同[53]。不同类型、粒径保水剂随着反复吸释水次数的增加，吸水倍率降低。大粒径比小粒径降幅更大。各保水剂反复吸释水特性与粒径不成线性规律变化。在反复吸释水条件下，各保水剂吸水速率均高于第1次吸水速率。随着吸释水次数的增加，保水剂凝胶达到饱和的时间提前。2+离子对保水剂的反复吸水能力影响更为显著，其次为1+离子。Zn2+最易使保水剂失效，Kno3对保水剂的影响在前期略大[54]。
使用注意：避免盲目使用造成土壤板结、土壤肥力下降、固化土壤重金属等问题[55，56]。
6研究发展
从保水剂进入农林业后，各级机构都有一定支持，如：国家自然科学基金项目、国际合作项目、国家高技术研究发展计划（863计划）资助项目、“十二五”国家科技支撑计划资助项目、国家公益性行业（农业）科研专项、国家星火计划项目、科技部农业成果转化项目、科技支疆项目、中国科学院青年创新促进会项目、水利部科技推广计划项目、三峡后续工作科研课题、内蒙古自治区科技厅应用项目、内蒙古自然科学基金项目、内蒙古民族大学基金项目、内蒙古民族大学科研创新团队支持计划、贵州省重大科技平台项目、贵州省科技厅农业攻关项目、贵州省中药现代化项目、贵阳市科技局低碳计划项目、贵州省农业科学院院专项、贵州省中药现代化重大专项、河南省杰出青年基金项目、福建省泉州市重点项目等等。产业上，民营投资占了绝大多数，但总数不大，全国40多个厂规模在年产300吨-3000吨之间。每个投资在300万-3000万人民币之间。目前市场发展困难。
参考文献：
[1]黄大明，张文奎，唐显龙，郗贵明，陈英奇，曹秀玲，李恩普，伏广山.绿宝水肥营养缓释剂在生物有机肥中的应用。第二届全国微生物肥料生产应用技术研讨会论文集.江苏，无锡，2003，138-142.
[2]HuangDaming，Zhangwenkui，ShenZiweiandXiBaoshu.appliedecotechnicalResearchonLbaoSlow-Releasewater-Fertilizer-nutritionagent.tsinghuaScienceandtechnology，2004，9（1）：108-115.
[3]黄大明，张文奎.绿宝水肥营养缓释剂在生物有机肥中的应用技术报告.清华大学，2004：1-216.
[4]HuangDaming，Zhangwenkui，ShenZiweiandXiBaoshu.anewmaterial：L？baoSlow-Releasewater-Fertilizer-nutritionagent（LSwa）.工程绿化理论与实践论文集，北京林业大学边坡绿化研究所，2006，317-328.
[5]黄大明，张文奎，唐先龙，郗贵明.绿宝水肥营养缓释剂在生物肥中的应用.微生物肥料生产及其产业化（葛诚，李俊，沈德龙编），化学工业出版社，2007，185-191.
[6]冉艳玲，权，张润霞，祝飞华，刘金.保水剂对土壤持水特性的作用机理研究.干旱地区农业研究，2015，5.
[7]马鑫，魏占民，于健，张月鲜.保水剂粒径与不同质地土壤吸、失水特性的相关关系.水土保持学报，2014，1.
[8]刘洋，龙凤，李绍才，王琴，孙琦.保水剂和pam对人工土壤颗粒水分蒸发的影响.中国水土保持，2015，2.
[9]岑睿，屈忠义，于健，宋日权.保水剂对半干旱区砂壤土水分运动的影响试验研究.干旱区资源与环境，2016，2.
[10]杨永辉，武继承，赵世伟，潘晓莹，何方.保水剂用量对农田生态系统碳足迹的影响.农业机械学报，2015，4.
[11]黄占斌，万会娥，邓西平，张国桢.保水剂在改良土壤和作物抗旱节水中的效应.土壤侵蚀与水土保持学报，1999，4.
[12]李晶晶，白岗栓.保水剂在水土保持中的应用及研究进展.中国水土保持科学，2012，1.
[13]王家斌.保水剂在水土保持生态建设中的应用研究.现代物业（上旬刊），2015，6.
[14]曹远博，王百田，魏婷婷，王瑞君，陈志豪.2种型号保水剂的特性及其应用研究.水土保持学报，2014，4.
[15]康清海，严国民.浅谈黄土高原植被建设的有关问题.中国水土保持，2002，10.
[16]万佳蕾，郑太辉，王凌云，徐爱珍，熊永，沈发兴.保水剂在水土保持中的应用研究.珠江水运，2015，24.
[17]孟庆新，崔晓虎，王洪君，王楠，陈宝玉，张玉珍.保水剂对三种林木生长的影响.湖北农业科学，2013，4.
[18]尤其明.保水剂在旱地造林中的应用.中国林业，2008，4.
[19]张永，宋西德，周锋利，马建军.保水剂及其在我国林业生产中的应用.杨凌职业技术学院学报，2003，4.
[20]王海波.豫西丘陵干旱地区抗旱造林技术.河南林业科技，2003，4.
[21]杨秀丽.保水剂和覆盖措施对黑松造林效果的影响.防护林科技，2015，12.
[22]杨晓晖，张朝荣，李国旗，马晨玉，慈龙骏.2种保水剂对北京南口风沙区侧柏成活及生长的影响.林业科学研究，2006，2.
[23]王金革，陈进勇，李岩，包峥焱，张蕾.保水剂在黄条纹金刚竹上的应用研究.竹子研究汇刊，2013，4.
[24]何佳芳，a久兰，王文华，林汉明，李仕忠.保水剂不同用量对何首乌扦插育苗的影响试验初报.耕作与栽培，2013，1.
[25]侯毅凯，霍自民，程东娟.保水剂对草坪土壤持水特性影响研究.水利水电技术，2013，12.
[26]包文华，梅晓东，方芳，卢春燕，袁惠燕.保水剂对冷地型草坪草种子萌发的影响.安徽农业科学，2009，15.
[27]耿宏焯，刘小刚，钟原，杨启良，施卫省.保水剂和氮肥对小粒咖啡生长及水分利用的互作效应.热带作物学报，2014，3.
[28]张亚平，杨庆锋，朱瑞艳，杜迎辉，石海强.保水剂在盛果期苹果树上的应用效果.农业科技通讯，2014，2.
[29]张国桢，黄占斌，方锋.保水剂对土壤和猕猴桃产量的影响.干旱地区农业研究，2003，3.
[30]张彦坤，任俊杰，齐国辉，李保国，张雪梅，孙萌，王帅帅.保水剂的吸水特性及其对‘绿岭’核桃幼树生长结果的影响.河北林果研究，2014，1.
[31]杨新乐，王冬梅，汪晓峰.干旱条件下保水剂对丸化沙打旺种子萌发及幼苗生长的影响，水土保持通报，2014，6.
[32]沈颖，徐秋芳，沈振明，蒋晨，彭燕，李松昊，郭帅，李清良.自制林木废弃物再生型保水剂在林业生产中的应用潜力评价.水土保持学报，2013，4.
[33]汪淑娟.兰州市南北两山保水剂造林试验.甘肃科技，2006，10.
[34]史兰波，李云荫.保水剂在节水农业中的应用.生态农业研究，1993，2.
[35]张艳，马洪义.不同剂量保水剂对小麦光合及产量的影响.青岛农业大学学报（自然科学版），2008，4.
[36]雷巧，韩燕来，谭金芳，苗玉红，汪强，李培培，徐明岗，李慧.不同水分条件下保水剂对冬小麦产量及水分利用效率的影响.中国土壤与肥料，2014，3.
[37]杨永辉，武继承，李宗军，李学军，何方，侯占领，杨先明.保水剂用量对冬小麦生长及水肥利用的影响.干旱地区农业研究，2013，3.
[38]冯波，李国芳，李宗新，王法宏.不同粒径保水剂结合氮肥施用对小麦光合特性及产量的影响.山东农业科学，2015，9.
[39]吴娜，赵宝平，曾昭海，任长忠，郭来春，陈昌龙，赵国军，胡跃高.两种灌溉方式下保水剂用量对裸燕麦产量和品质的影响.作物学报，2009，8.
[40]吕美琴.施用保水剂对秋植大豆生长发育及产量的影响.中国农学通报，2015，12.
[41]许树宁，农定产，周琳庆，何寒，游建华，桂意云，黄家雍.甘蔗施用保水剂后效研究初报.南方农业学报，2012，5.
[42]侯贤清，李荣，何文寿，马琨，代晓华.保水剂施用量对旱作土壤理化性质及马铃薯生长的影响.水土保持学报，2015，5.
[43]方锋，黄占斌，俞满源.保水剂与水分控制对辣椒生长及水分利用效率的影响研究[J].中国生态农业学报，2004，（2）.
[44]赵铭钦，赵进恒，张迪，韩富根，张广富，李元实，金洪石.保水剂对烤烟光合特性日变化的影响.中国农业科学，2010，6.
[45]钟秋瓒，郭伟，肖先仪，申昌优，刘小平，张根平，谢丽芳，刘毅.保水剂对烤烟生长及产量的影响.广东农业科学，2014，19.
[46]牛育华，李仲谨，郝明德.保水剂在黄土高原旱地农业应用效果的研究[J].水土保持研究，2007，（3）.
[47]介晓磊，李有田，韩燕来，谭金芳，刘世亮，康玲玲.保水剂对土壤持水特性的影响.河南农业大学学报，2000，1.
[48]马焕成，罗质斌，陈义群，林文杰.保水剂对土壤养分的保蓄作用.浙江林学院学报，2004，4.
[49]郭建芳，李成学，谢春琼，杨桥花.保水剂对尿素缓释效果研究.中国农学通报，2013，18.
[50]马鑫，魏占民，于健，史吉刚，吴迪.保水剂对土壤特性长效影响的研究.灌溉排水学报，2013，3.
[51]赵生宗，刘学录.保水剂对黄绵土理化性质的影响，甘肃农业科技，2012，12.
[52]张建刚，汪勇，汪有科，宋海燕，何婷婷，汪星.10种保水剂基本特性对比研究，干旱地区农业研究，2009，2.
[53]徐婉婷，韩舒，师庆东，买买提江・依米提.不同保水剂在干旱环境下的基本性能对比研究.节水灌溉，2015，8.
[54]姜银光，冯吉，邱信蛟，李云开.不同离子类型对土壤保水剂吸释水特性影响研究.北京水务，2012，2.
土壤活化剂的用处篇5
土壤中重金属污染产生的原因主要是采矿[1]、冶炼、农业等人为因素以及自然因素[2]，化学和冶金行业是环境中重金属的最主要来源[3]。固化/稳定化是比较成熟的废物处置技术，经过几十年的研究，已成功应用于放射性废物、底泥、工业污泥的无害化和资源化。与其他技术相比，该技术具有处理时间短、适用范围广等优势[4]。在污染土壤的固化/稳定化研究和应用方面，国内外科学家做了大量研究，如在美国这种技术已被用于180个超级基金项目[5]，我国的固化剂专利有20余项。但是针对土壤重金属污染的固化剂研究还相当匮乏，因此有必要加强针对重金属污染土壤修复的固化剂的研究。化学固定通过吸附、络合或者（共）沉淀等途径，使固化剂与土壤重金属结合而降低其移动性。在农业上，很早就开始在农田中施加石灰、有机质、磷酸盐等，这些固化剂不仅可以减少营养元素的淋失，而且可以有效降低有害元素的植物毒性，从而增加粮食产量和提高食品安全[6]。因此，选出效果较好的固化剂然后施加到重金属污染的农田，能够有效地降低土壤中重金属的活性，对提高农田蔬菜生长和保障人体健康有着良好的作用。本实验选择衡阳水口山矿区重金属污染土壤为研究对象，将6种不同的固化剂添加到土壤后，通过研究固化剂对土壤中重金属pb、Cd、Cu、Zn的固定情况，筛选出效果较好的固化剂。1材料与方法
1.1供试材料供试土壤样品采自衡阳市常宁市松柏镇水口山矿区附近重金属严重污染的农田。该区域年平均气温在16.6~19.2℃之间，平均降水量在1400~1700mm之间。实验选用固化剂为沸石、石灰石、硅藻土、羟基磷灰石、膨润土和海泡石。试验所用试剂均为化学纯或分析纯。土样基本理化性质见表1。
1.2试验设计土壤样品采回后，自然风干，去除杂物，压碎后过2mm尼龙筛，混合均匀保存待测。准确称取50.0g处理后的土样多份，置于100mL烧杯中，分别添加沸石（化学纯）、石灰石（分析纯）、硅藻土（化学纯）、羟基磷灰石（分析纯）、膨润土（化学纯）和海泡石（化学纯）6种固化剂，均设置6个添加水平。其中沸石、硅藻土、膨润土和海泡石为矿物材料，添加量为0、1.0、2.0、4.0、8.0、16.0g•kg-1，考虑到现实的用量，石灰石和羟基磷灰石两种化学试剂的添加量为0、0.5、1.0、2.0、4.0、8.0g•kg-1，均以0g•kg-1为对照，设置3次重复实验。加入固化剂之后，每个烧杯中加入20mL水拌匀，置于干燥通风处熟化2周后测试土壤中基本理化性质，测定重金属交换态含量和重金属总量，然后进行重金属的毒性浸出实验[7]。
1.3样品测试方法土壤pH值用酸度计（pHs-3C，上海精密科学仪器有限公司）测定，固液比值为m（固）∶V（液）=1∶2.5[8]；有机质含量采用水合热重铬酸钾氧化-比色法测定[8]；土壤重金属总量采用王水-高氯酸消解[9]；土壤中重金属交换态含量通过tessier连续提取法获得[10]；重金属浸出量通过醋酸缓冲溶液法进行提取[7]；用原子吸收分光光度计（日立Z-2000）测定样品中pb、Cd、Cu和Zn的浓度。
1.4方法的精密度为了保证实验方法准确可靠，固化剂的每个添加量设置了3次重复。通过excel计算各个添加浓度下3个平行的相对标准偏差，结果如表2所示。可以看出，相对标准偏差的范围为0.2%～17.4%，这说明实验方法的精密度较好。
2结果与分析
2.16种固化剂对土壤pH的影响由表3可以看出，沸石、石灰石、羟基磷灰石和膨润土的添加均对土壤pH值产生了影响，且影响程度各不相同：随着用量的增加，土壤pH值均逐渐升高；当施加量达到最高用量（16.0g•kg-1或8.0g•kg-1）时，土壤pH值增到最大，分别为5.05、6.25、4.17、4.15。从表中可以看出，6种固化剂添加后对土壤pH影响最大的是石灰石，其次是沸石。
2.26种固化剂对土壤中pb、Cd、Cu、Zn的固化效果研究不同固化剂添加量下土壤中交换态重金属含量与浸出液重金属含量的算数平均值，比较各个固化剂随着添加量增加时对土壤中重金属固化能力的变化情况。
2.2.1对土壤中pb的固化效果6种固化剂都能够降低土壤中的交换态pb含量以及pb的浸出量（图1）。沸石、石灰石和羟基磷灰石对土壤中交换态pb有显著降低的效果（图1-a，1-b）。随着固化剂用量的增加，土壤交换态pb含量逐渐降低；当这3种固化剂达到最高用量（16.0g•kg-1或8.0g•kg-1）时，土壤交换态pb的含量分别减少48.7%、41.0%和41.0%。沸石、石灰石和羟基磷灰石也同时显著降低了土壤中pb的浸出量（图1-c，1-d）。随着固化剂用量的增加，土壤中pb的浸出量逐渐降低，当这3种固化剂达到最高用量时，土壤中pb的浸出量分别减少了37.1%、33.1%和33.3%。土壤中重金属的活性往往取决于交换态的含量。通过比较发现，在这6种固化剂中，沸石能够显著降低土壤中交换态pb的含量，抑制了土壤中pb的活性。不仅如此，沸石还能有效减少土壤中pb的毒性浸出量（图1-c），而浸出量少说明土壤中只有少量pb随着地表径流被带走，对环境的危害变小。所以，沸石对pb的固化效果最好。
2.2.2对土壤中Cd的固化效果6种固化剂均降低了土壤中交换态Cd的含量及Cd的浸出量（图2），对Cd有着不同程度的固化效果。实验表明，沸石、石灰石、羟基磷灰石和硅藻土均能有效地降低土壤中交换态Cd的含量（图2-a，2-b）。沸石、石灰石和羟基磷灰石在用量为16.0g•kg-1或8.0g•kg-1，硅藻土在用量为4.0g•kg-1时，土壤中交换态Cd含量分别减少56.2%、98.4%、64.5%和53.1%。沸石、石灰石、羟基磷灰石和硅藻土同样能够有效降低土壤中Cd的浸出量（图2-c，2-d）。随着固化剂用量增加，效果越明显，在其最高用量（16.0g•kg-1或8.0g•kg-1）时，Cd的浸出量分别减少30.1%、27.4%、39.8%和22.6%。比较这4种固化剂可以得出，石灰石能够大量降低土壤中交换态Cd的含量，而且对于土壤中Cd浸出的抑制作用仅次于羟基磷灰石，所以石灰石对Cd有着良好的固化效果。羟基磷灰石虽然对交换态Cd的固定效果不如石灰石，但是抑制Cd浸出的能力强于石灰石，对Cd也有良好的固化效果。所以，石灰石和羟基磷灰石对土壤中Cd的固化效果较好。
2.2.3对土壤中Cu的固化效果6种固化剂均能减少土壤中交换态Cu的含量以及Cu的浸出量（图3），对Cu有不同程度的固化效果。沸石、膨润土和石灰石能够有效降低土壤中交换态Cu的含量（图3-a，3-b）。随着固化剂用量的增加，土壤中交换态Cu的含量逐渐降低，当3种固化剂分别达到其各自的最高用量时，土壤中交换态Cu含量分别减少了68.1%、43.5%和85.2%。沸石虽然能够大量减少土壤中交换态Cu的含量，但是它减少土壤中Cu的浸出量仅为29.2%，对于土壤中Cu浸出的抑制作用不如硅藻土和膨润土。膨润土和石灰石能够有效减少土壤中Cu的浸出量，在它们最高用量（16.0g•kg-1或8.0g•kg-1）时效果最好，减少的Cu浸出量分别为66.5%和43.4%（图3-c，3-d）。在这3种固化剂中，石灰石能大量减少交换态Cu的含量（图3-b），而膨润土则能显著减少土壤中Cu的浸出量（图3-c）。两种固化剂的合理搭配对土壤中的Cu有着良好的固化效果。2.2.4对土壤中Zn的固化效果石灰石和沸石对Zn的固化效果最明显，其他固化剂对Zn的固化效果均不如石灰石和沸石（图4）。沸石和石灰石都能减少交换态Zn的含量（图4-a，4-b）。随着这2种固化剂用量的增加，土壤中交换态Zn的含量逐渐减少，当达到它们各自最高用量时效果最佳，土壤中交换态Zn减少的量分别为18.5%和90.9%。沸石和石灰石能有效减少土壤中Zn的浸出量，其他固化剂对减少土壤中Zn的浸出量均没有明显的效果（图4-c，4-d）。随着沸石和石灰石用量的增加，土壤中Zn的浸出量越少，最多能减少土壤中Zn的浸出量分别为23.1%和67.1%。沸石和石灰石都能有效固化土壤中的Zn（图4），且石灰石对Zn的固化效果要比沸石好得多，因此在这6种固化剂中，石灰石对土壤中的Zn有最好的固化效果。
3讨论
3.1固化剂治理重金属污染土壤的机理6种固化剂的施加，均能够降低土壤中交换态pb、Cd、Cu、Zn的含量，并抑制它们的浸出量。石灰石在固定土壤中重金属方面有良好效果，而且石灰石的添加使得土壤的pH大幅度提升。淹水土壤Cd组分的转化就是在pH的降低和升高过程中进行的[11]。石灰石的添加使土壤pH升高（表2），土壤溶液中的oH-增加，使重金属形成氢氧化物沉淀，有机质、铁锰氧化物等作为土壤吸附重金属的重要载体，与重金属结合得更加牢固，土壤中生物可以利用的重金属形态降低，从而降低了重金属污染的风险[12-13]。羟基磷灰石、海泡石、膨润土、硅藻土的添加对pH的影响并不大，但是对重金属仍然有着一定的固化效果，这可能是由于某些粘土矿物具有良好的吸附性。粘土矿物的吸附性按照引起吸附原因的不同可分为物理吸附、化学吸附和离子交换吸附[14]。因此，可以推测当粘土矿物添加到土壤中后，可能直接物理吸附土壤中的重金属离子，也可能是粘土矿物中的阳离子与土壤中的某些重金属进行了离子交换，或发生了某些化学反应，从而降低了交换态重金属的含量，抑制了重金属的活性。各固化剂在不同用量时，重金属量的变化大小不一，可能是因为各固化剂的比表面积大小存在差异，其用量不同时对重金属的吸附能力的变化不一。石灰石和羟基磷灰石属于化学试剂，相对其他4种矿物材料，对重金属固定能力较强，随着两者用量的增加，对重金属的固化能力有着更明显的提升。
3.2固化剂改良土壤的可行性实验选取的6种固化剂均比较容易获得，而且成本不是很高，可以在野外重金属污染的土壤中进行实际运用。6种固化剂均能够降低土壤中重金属的活性，而且用量越大效果越好。沸石、膨润土、海泡石、硅藻土是天然矿物材料，大量添加并不会对土壤本身造成影响，但石灰石和羟基磷灰石是化学试剂，石灰石能有效增加土壤的pH，羟基磷灰石则能改变土壤的化学性质，大量添加可能改变土壤原有的理化性质和肥性，因此添加量不宜过高。实际运用中通常还要考虑到固化剂的用量和成本问题，应该选择便宜而且效果较好的固化剂，控制一定的施入量对污染土壤进行治理。
3.3固化剂对4种土壤重金属处理效果的比较在6种固化剂中，矿物材料沸石对于土壤中pb的固化效果最好，其次对土壤的Cd也有着不错的固化效果，当它的用量达到16.0g•kg-1时效果最佳。常见的粘土矿物膨润土则对土壤中的Cu固化效果最好，同样当用量达到16.0g•kg-1时效果最好。海泡石和硅藻土对重金属的固定虽然也有一定作用，但是效果不如沸石或膨润土。化学试剂石灰石对Cd、Cu、Zn有较好的固化效果，当用量达到8.0g•kg-1时效果最佳；化学试剂羟基磷灰石则对Cd有着不错的固化效果，其次对pb的固化效果也不错，当用量达到8.0g•kg-1时效果最佳，但是考虑到成本比较昂贵，所以能否实际运用还有待商榷。总之，对于某一种重金属污染较严重的土壤治理，可以选择固化此种重金属效果较好的固化剂，而对于多种重金属污染的复合污染土壤，则可以搭配不同的固化剂进行治理。此外，还应当考虑到修复之后土地的用途，如果是农田土壤，则应该尽量提高固化剂的成本从而达到最好的治理效果，如果是建筑土地，则可以尽量减少固化剂成本。
土壤活化剂的用处篇6
关键词：土壤质地;有机质含量;自然条件;除草剂;药效;影响
除草剂的好坏,首先取决于化合物本身的活性及其理化性质,但在实际应用中其活性能否安全发挥,则取决于环境条件及使用方法[1]。因此,研究环境条件和使用方法对除草剂活性的影响,不断提高施药水平,降低施药成本,是当前农业生产中亟待解决的问题。
1土壤质地和有机质含量对药效的影响
大量的试验示范和生产实践证明,施于土壤中的除草剂,一部分蒸发到大气中,一部分进行光化学分解,而大部分则被土壤胶体吸附,呈水溶液、水悬液或气体扩散在土壤中,在土壤粘粒和有机质含量增加的情况下,土壤黏粒和有机质对除草剂有较大的吸咐作用。其吸附有3种情况:一是土壤颗粒有极大的表面积,可以和除草剂分子间发生物理性吸附;二是在一般情况下土壤胶体颗粒带有负电性,而一些除草剂是带正电的阳离子,从而使土壤和这些药剂之间发生化学吸附;三是除草剂分子和土壤胶体颗粒之间还可发生氢键吸附,这种吸附方式介于物理和化学吸附之间。
吸附是个可逆过程,最终达到动态平衡。除草剂被土壤吸附后一般即失去活性。另外,在影响药剂吸附的因素中还包括土壤中的酸碱度,它不仅影响药剂的性质,而且影响土壤胶体的状态及药剂在土壤中的作用[2]。因此,为了有效地防除农田杂草,必须根据土壤黏重程度和有机质含量的多少适当增加或减少除草剂的用量。如氟乐灵、灭草猛、都尔、拉索、利谷隆等土壤处理剂用量都与土壤质地及有机质含量有关。据多年试验调查,氟乐灵用量1.08kg/hm2(有效剂量,下同),土壤有机含量48mg/kg时,对禾本科杂草的灭草率为91%,而有机质含量为72.5mg/kg时,对禾本科杂草的灭草率仅为50%;拉索用量3kg/hm2,土壤有机质含量为138mg/kg时,对禾本科杂草灭草率只有25%,而土壤有机质含量为45mg/kg时,对禾本科杂草灭草率达91.7%;氟乐灵、豆科威受土壤有机质影响大于土壤质地。氟乐灵在土壤有机质含量为30mg/kg以下时,用量为600~750g/hm2;有机质含量为30~50mg/kg时,用量为750~900g/hm2;有机质含量50~100mg/kg时,用量为900~1200g/hm2;当土壤中有机质含量超过100mg/kg,因用量过大,效果不好,也不经济,因而不宜施用。另外,在不同的土壤质地其用量也不相同,在沙土地用量为495g/hm2,在砂壤土用量为540g/hm2,轻壤土用量为600g/hm2,中壤土用量为750g/hm2,重壤土用量为840g/hm2,重黏土用1.005kg/hm2,一般用量最多不超过1.5kg/hm2,用量过高易对作物产生药害,甚至危及下茬作物。
在有机质含量低和砂质土壤中,淋溶性较强的除草剂易对作物造成药害或使除草剂失效。如大豆对利谷隆耐药性较差,尤其在砂质土或有机质含量低于10mg/kg的土壤中,施药后如遇大雨,易淋溶产生药害[3]。当有机质高于50mg/kg,易被有机质吸附,降低除草效果,但用量过大加大了成本。因此,在土壤有机质含量低于10mg/kg或高于50mg/kg的土壤和砂质土中不宜应用利谷隆,而应改用其他除草剂。
2自然条件对药效的影响
喷药时若遇大风,药液随风漂移,一是造成漂移损失,二是造成药液分布不均匀,三是喷洒2,4-D类药剂,还会对林带、棉花、蔬菜及其他作物产生药害。特别是采用低容量和超低容量喷雾,如遇大风,在土表的药剂连同表土位移,大大降低药效,甚至无效。因此,在生产中,对于易挥发的除草剂如氟乐灵、燕麦畏,2,4-D丁酯等不应在风力超过4m/s时喷施。百草枯是灭生性除草剂,且毒性较大。喷药前一定要先做好田间设计,作业时要留有保护带,选择早晚气温低和无风时喷施。
施于土壤中的除草剂被杂草幼芽或幼根吸收的速度和数量,一方面取决于土壤类型及其特性,另一方面取决于施药方法。其中影响最大的因素是水分。在湿润土壤中除草剂被土壤吸附得较少,而干燥土壤中的吸附较多,加上在湿润情况下,土壤水分有助于药剂分子的扩散、植物的蒸腾及根的吸收作用,也有利于杂草发芽生长和吸收药剂,使杂草在抗药性低的阶段被杀死。因此,一般情况下,除草剂活性随土壤水分的增加而提高。昌吉州大部分地方春季干旱少雨,而4~5月正是春播作物播种季节,也是施用除草剂的关键时期,在干旱少雨条件下,施药后采用拌土、盖土、镇压等措施是有利于药效发挥的。
叶面喷施除草剂的药效也受水分的影响。空气温度大,药液在叶面干燥过程缓慢,而且气孔开放大,有利于药效的发挥[4]。因各种药剂喷施后杂草吸收的速度不同,所以喷药后对降雨的间隔时间要求不同。如百草枯在喷后几分钟内就被杂草吸收,因此喷后短时间降雨不会影响药效。2,4-D喷后4~6h可大部分被吸收,其后降雨不影响药效。苯达松喷后植物吸收比较缓慢,喷后4~8h,80%的药剂被叶面吸收,8h以后降雨对药效影响较小。
一般温度高,分子运动快,微生物分解速度加快,除草剂持效期短。有些土壤处理除草剂的药效受低温影响较小,如氟乐灵、拉索、灭草猛、杀草丹等,氟乐灵、燕麦畏还可以秋施。温度对叶面处理除草剂的药效也有影响,一般气温高,植物吸收快,效果好;反之,气温低,效果差。2,4-D一般在18~32℃范围内,温度较高,效果较好。在高温条件下,2,4-D通过角质层进入植物体内的速度加快;在低温条件下,不仅药效缓慢,而且药剂在植物体内的解毒作用差,易产生药害。因此,生产中应选择无风晴天高温时喷药,昌吉州一般宜在9~12时、17~20时进行较好。
3参考文献
[1]贾照明.影响化学除草剂药效发挥的主要因素[J].农村实用科技信息,2006(12):34.
[2]李素琴,马娟.影响除草剂药效的外因[J].山西农业,2005(11):42.
土壤活化剂的用处篇7
关键词：土壤质地;有机质含量;自然条件;除草剂;药效;影响
除草剂的好坏,首先取决于化合物本身的活性及其理化性质,但在实际应用中其活性能否安全发挥,则取决于环境条件及使用方法[1]。因此,研究环境条件和使用方法对除草剂活性的影响,不断提高施药水平,降低施药成本,是当前农业生产中亟待解决的问题。
1土壤质地和有机质含量对药效的影响
大量的试验示范和生产实践证明,施于土壤中的除草剂,一部分蒸发到大气中,一部分进行光化学分解,而大部分则被土壤胶体吸附,呈水溶液、水悬液或气体扩散在土壤中,在土壤粘粒和有机质含量增加的情况下,土壤黏粒和有机质对除草剂有较大的吸咐作用。其吸附有3种情况:一是土壤颗粒有极大的表面积,可以和除草剂分子间发生物理性吸附;二是在一般情况下土壤胶体颗粒带有负电性,而一些除草剂是带正电的阳离子,从而使土壤和这些药剂之间发生化学吸附;三是除草剂分子和土壤胶体颗粒之间还可发生氢键吸附,这种吸附方式介于物理和化学吸附之间。
吸附是个可逆过程,最终达到动态平衡。除草剂被土壤吸附后一般即失去活性。另外,在影响药剂吸附的因素中还包括土壤中的酸碱度,它不仅影响药剂的性质,而且影响土壤胶体的状态及药剂在土壤中的作用[2]。因此,为了有效地防除农田杂草,必须根据土壤黏重程度和有机质含量的多少适当增加或减少除草剂的用量。如氟乐灵、灭草猛、都尔、拉索、利谷隆等土壤处理剂用量都与土壤质地及有机质含量有关。据多年试验调查,氟乐灵用量1.08kg/hm2(有效剂量,下同),土壤有机含量48mg/kg时,对禾本科杂草的灭草率为91%,而有机质含量为72.5mg/kg时,对禾本科杂草的灭草率仅为50%;拉索用量3kg/hm2,土壤有机质含量为138mg/kg时,对禾本科杂草灭草率只有25%,而土壤有机质含量为45mg/kg时,对禾本科杂草灭草率达91.7%;氟乐灵、豆科威受土壤有机质影响大于土壤质地。氟乐灵在土壤有机质含量为30mg/kg以下时,用量为600~750g/hm2;有机质含量为30~50mg/kg时,用量为750~900g/hm2;有机质含量50~100mg/kg时,用量为900~1200g/hm2;当土壤中有机质含量超过100mg/kg,因用量过大,效果不好,也不经济,因而不宜施用。另外,在不同的土壤质地其用量也不相同,在沙土地用量为495g/hm2,在砂壤土用量为540g/hm2,轻壤土用量为600g/hm2,中壤土用量为750g/hm2,重壤土用量为840g/hm2,重黏土用1.005kg/hm2,一般用量最多不超过1.5kg/hm2,用量过高易对作物产生药害,甚至危及下茬作物。
在有机质含量低和砂质土壤中,淋溶性较强的除草剂易对作物造成药害或使除草剂失效。如大豆对利谷隆耐药性较差,尤其在砂质土或有机质含量低于10mg/kg的土壤中,施药后如遇大雨,易淋溶产生药害[3]。当有机质高于50mg/kg,易被有机质吸附,降低除草效果,但用量过大加大了成本。因此,在土壤有机质含量低于10mg/kg或高于50mg/kg的土壤和砂质土中不宜应用利谷隆,而应改用其他除草剂。
2自然条件对药效的影响
喷药时若遇大风,药液随风漂移,一是造成漂移损失,二是造成药液分布不均匀,三是喷洒2,4-D类药剂,还会对林带、棉花、蔬菜及其他作物产生药害。特别是采用低容量和超低容量喷雾,如遇大风,在土表的药剂连同表土位移,大大降低药效,甚至无效。因此,在生产中,对于易挥发的除草剂如氟乐灵、燕麦畏,2,4-D丁酯等不应在风力超过4m/s时喷施。百草枯是灭生性除草剂,且毒性较大。喷药前一定要先做好田间设计,作业时要留有保护带,选择早晚气温低和无风时喷施。
施于土壤中的除草剂被杂草幼芽或幼根吸收的速度和数量,一方面取决于土壤类型及其特性,另一方面取决于施药方法。其中影响最大的因素是水分。在湿润土壤中除草剂被土壤吸附得较少,而干燥土壤中的吸附较多,加上在湿润情况下,土壤水分有助于药剂分子的扩散、植物的蒸腾及根的吸收作用,也有利于杂草发芽生长和吸收药剂,使杂草在抗药性低的阶段被杀死。因此,一般情况下,除草剂活性随土壤水分的增加而提高。昌吉州大部分地方春季干旱少雨,而4~5月正是春播作物播种季节,也是施用除草剂的关键时期,在干旱少雨条件下,施药后采用拌土、盖土、镇压等措施是有利于药效发挥的。
叶面喷施除草剂的药效也受水分的影响。空气温度大,药液在叶面干燥过程缓慢,而且气孔开放
[1] [2]
大,有利于药效的发挥。因各种药剂喷施后杂草吸收的速度不同,所以喷药后对降雨的间隔时间要求不同。如百草枯在喷后几分钟内就被杂草吸收,因此喷后短时间降雨不会影响药效。,-D喷后~h可大部分被吸收,其后降雨不影响药效。苯达松喷后植物吸收比较缓慢,喷后~h,%的药剂被叶面吸收,h以后降雨对药效影响较小。
土壤活化剂的用处篇8
关键词：土壤重金属污染修复研究进展
中图分类号：X5文献标识码：a文章编号：1672-3791（2014）05（b）-0121-02
随着世界人口不断增加，工业化进程不断推进，能源开发和城镇建设飞速发展。人类改造自然的活动不断扩大，愈来愈多潜在性有毒物质排放到生物圈，其中大部分进入土壤圈，对土壤环境和人的健康构成威胁，其中包括重金属。在化学中，重金属一般指密度在4.5g/cm3以上的金属，而在环境污染研究中所说的重金属实际上主要是指汞、镉、铅、铬以及类金属砷等生物毒性显著的重金属，其次是指有一定毒性的一般重金属，如锌、铜、镍、钴、锡等。目前最引起人们关注的是汞、镉、铅、铬、砷，被合称为重金属污染中的“五毒”。通过食物链，排放到土壤中的重金属直接对生长于被污染土壤上的植物造成伤害以及通过食物链直接或间接地对人体健康造成伤害。重金属污染土壤的修复技术按学科分主要分为三大类：生物修复、化学修复和物理修复，按修复场地分为两种：就地修复和离地修复。本文主要是以第一种分类方法进行有关论述。
1重金属在土壤中的存在形态
重金属的生物毒性不仅取决于其总量，更多的是受存在形态的影响。重金属在土壤中的存在形态决定了重金属的迁移和生物利用，从而影响其生物活性与毒性重金属在土壤中主要以以下几种形态存在（1）水溶态；（2）可交换态；（3）碳酸盐结合态；（4）铁锰氧化物结合态；（5）有机结合态；（6）残留态。随环境条件的改变，各形态之间可以发生相互转化，从而改变重金属在土壤中的生物有效性和毒性。水溶态、离子交换态的重金属在土壤环境中最为活跃，活性大，毒性也最强，易被植物吸收，也容易被吸附、淋失或发生反应转为其它形态。残留态的重金属与土壤结合最牢固，用普通的方法不能从土壤中提取出来，它的活性也最小，几乎不能被植物吸收，毒性也最小。
2重金属的危害
大多数重金属元素都是生物代谢非必须元素，当其在环境中的存在量和在生物体中的量超过一定标准时便会对环境和生物体造成伤害。
2.1对环境的伤害
土壤被重金属污染，很难清除，含重金属浓度较高的污染表土容易在风力和水力的作用下会进入到大气和水体中，导致大气污染、地表水污染、地下水污染和生态系统退化等其它次生生态环境问题。
2.2对植物的伤害
通常情况下，植物体内的重金属含量随着其着生土壤重金属含量的增加而增加，当到达一定量后，就会影响植物的生长发育，抑制植物的光合作用过程、抑制植物的呼吸作用过程、抑制新陈代谢，导致植物生物量、产量和品质下降。
2.3对动物及人体的伤害
重金属通过空气、水、食物等渠道进入动物和体内，产生遗传毒性、生殖毒性等，极大地影响了人群的健康和可持续发展。土壤重金属污染在植物中积累后，并通过食物链富集到动物和人体中，危害人畜健康，达到一定量后便引发癌症和其它疾病等。某些重金属如铜、钒、可引起人和的生殖障碍；铜、汞可影响影响胚胎的正常发育；铜可对儿童中枢神经系统造成影响，可导致其行为功能改变如学习困难、空间综合能力下降、运动失调、多动、易冲动、注意力下降、侵袭性增加、智商下降等；镉可影响儿童的正常发育等；锰会引起肺炎和其它疾病。
3重金属污染土壤修复技术
3.1重金属污染土壤生物修复技术
3.1.1植物修复技术
植物修复（phytoremediation）指将某种特定植物种植在重金属污染的土壤上，而该种植物对土壤中的污染元素具有特殊的吸收富集能力，将植物收获并进行妥善处理后即可将该种重金属移出土体，达到污染治理与生态修复的目的。植物修复通常包括：植物提取作用、植物挥发作用、根际滤除作用。植物修复技术因其廉价、就地、绿色、生态、经济的优点而广受关注和期待，但目前植物修复技术也具有自身的局限性，主要表现是：多数超积累植物，只能积累一种或者两种重金属元素，而实际情况大多为几种重金属的复合污染；其次是超富集植物个体矮小，生长缓慢，生长周期长，修复重金属污染土地效率低，经济上并不一定合理。因此，能否找到超积累植物是植物修复技术是否能够推广和业化的关键。到目前为止，在美国、澳大利亚、新西兰等国已发现能富集重金属的超积累植物500多种，其中有360多种是富集ni的植物。我国开展这方面的工作较晚，到目前为止，已陆续发现了锰超积累植物商陆（phytolaccaceae），as超富集植物蜈蚣草（pterisvittata），大叶井口边草（p.cretica），Cd超富集植物宝山堇菜（Violabaoshanensis）和龙葵，Zn超富集植物东南景天（Sedumalfredii）以及Cu超富集植物海州香薷（ellsholtziasplendens）和鸭跖草（Commelinacommunis）。
3.1.2重金属污染土壤微生物修复技术
重金属污染土壤微生物修复是利用微生物的生物活性对重金属的亲和吸附或转化为低毒产物，从而降低重金属的污染程度，或通过微生物来促进植物对重金属的吸收等其他修复过程。重金属污染的微生物修复包含两个方面的技术，即生物吸附和生物氧化、还原。前者是重金属被活的或死的生物体所吸附的过程；后者则是利用微生物改变重金属离子的氧化、还原状态来降低环境和水体中的重金属水平。
3.1.3重金属污染土壤低等动物修复技术
低等动物修复是利用土壤中的某些低等动物的活动改变重金属在土壤中的存在形态、或者直接吸收土壤中的重金属，以达到修复效果。如张冬明等通过用中国热带农业科学院植物与环境保护研究所提供的赤子爱胜蚓（eiseniafoetida）和海南省典型的砖红壤为研究材料对砖红壤中pb的形态研究表明蚯蚓活动降低了残渣态pb含量，显著提高了土壤交换态、无定形氧化铁结合态含量，蚯蚓活动可以显著提高pb污染土壤的修复效率[13]。由此表明蚯蚓能够改变土壤中pb的形态分配和能直接吸收Zn和Cd，对重金属污染土壤修复有开发前景。
3.1.4重金属污染土壤物理修复技术
物理修复技术通过物理手段用清洁土壤更换被污染土壤或部分更换被污染土壤，使污染物浓度降低到临界危害浓度以下或阻碍污染物与植物根系接触，从而阻碍重金属在食物链中的传递。物理修复过程中常用的方法是客土法。日本神通川地区的镉污染土壤，截至1997年共有646hm2土地用物理修复方法进行了修复。客土法修复重金属污染土壤效果好、直接、完全彻底，但也存在实施费用高、客土来源和污染土壤去向难以解决等困难，经济不发达地区难以承受，难以大面积开展修复。
3.1.5重金属污染土壤化学修复技术
化学修复方法通过向土壤中添加一定的化学修复剂或用电化学的方法改变重金属元素在土壤中的存在形态、分布特征及迁移性。一方面通过向土壤中加入一些表面活性剂或螯合剂，增加重金属的生物有效性，结合植物修复技术或直接清除的方式达到对土壤的清洁作用；另外可以向土壤中加入化学固定剂和稳定剂，减少其向植物体累运输，直接阻断重金属在食物链中的传递，从而减轻其给人类带来的伤害；再次利用电化学原理和方法，通过电流作用诱导重金属粒子向电极一端聚集，再将其清除。与其它修复方法相比，化学修复方法具有操手段多，效率高，见效快，方便大规模开展修复等优点而在很多污染土壤修复工程中应用。常用的化学修复方法有：淋洗一提取法、固定稳定法、电动法。各种具体修复方法都有其具体的实施条件和过程，下面分别给予介绍。
3.2淋洗-提取法
土壤淋洗技术是通过离子交换、吸附与螯合作用将土壤固相中的重金属转移到土壤液相中，然后处理其废水，回收重金属和提取剂，或者结合植物修复技术将重金属从土壤中分离出来。淋洗法具有方法简便、处理量大、见效快等优点，适用于大面积、重度污染的治理。特别适用于轻质土和砂质土，但对渗透系数很低的土壤效果不好。但是有些提取剂在使用过程中也存在负面因素：无机酸冲洗污染土壤时，会破坏土壤的理化性质，大量土壤养分淋失，破坏土壤微团聚体结构；人工螯合剂又比较昂贵，修复成本高，（如eDta）含有重金属螯合剂的回收上也还存在很多未解决的问题，易对土壤造成二次污染。冲洗剂最好选择自然来源的，如酒石酸、柠檬酸等，天然有机酸除对重金属有一定的清除能力外，其生物降解性也好，对环境无污染。
3.3固定稳定法
固定稳定法是向土壤中添加一些化学固定稳定剂，改变重金属的形态，降低土壤污染物的水溶性、扩散性和生物有效性，从而降低它们进入植物体、微生物体和水体的能力，减轻对生态系统的危害。常用的固定稳定剂有磷酸盐类化合物、石灰、高炉渣、矿渣、粉煤灰、腐殖酸类肥料、有机肥料、氧化剂、还原剂等。受重金属污染的酸性土壤，施用石灰、高炉渣、矿渣、粉煤灰等碱性物质，或配施钙镁磷肥、硅肥等碱性肥料，能降低重金属的溶解度，从而可有效地减少重金属对土壤的不良影响，降低植物体的重金属浓度。同时也可以向土壤中施用腐殖酸类肥料、有机肥料、氧化剂、还原剂等，都可以降低污染物的毒性。固定稳定修复法修复过程中土壤结构不受扰动，大部分添加剂便宜易得、种类多可适当选择，适于大面积地区操作。
3.4电动修复法
电动修复法主要是根据电化学原理及电解池原理，具有类似性质的重金属离子通过电迁移、电渗流或电泳的途径向电极的一端集聚。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。这种修复方法具有处理成本低、修复效率高、后处理方便等一系列优点，有非常好的应用前景。但电动修复技术在重金属污染土壤修复的研究起步晚，有关这方面的报道少。同时该方法必须在酸性土壤条件下进行，在调节土壤酸性时会同时带来对土壤理化性质的破坏。
4结语
重金属土壤污染的普遍性决定了土壤重金属污染修复的紧迫性和必要性，隐蔽性、滞后性、累积性、地域性、不可逆转性和治理难而且周期长等特性又决定修复工作面临重大挑战。上文中介绍的各种修复手段都有自身的优缺点，如能将各种修复方法很好地实现整合，特别是植物修复、微生物修复和化学修复方法的整合必然能更有效更经济地对污染土壤进行修复。同时寻找和培育大生物量超积累植物，寻找和培育比传统修复微生物修复效果好的微生物，开发新型廉价化学修复剂，为重金属污染土壤修复工程提供更多物质和技术保障，人类修复重金属污染土壤必将成为一件容易的事。
参考文献
[1]孙铁珩.李培军.周启星，等.土壤污染形成机理与修复技术[m].北京：科学出版社，2005.
[2]王友保，张莉，沈章军，等.铜尾矿库区土壤与植物中重金属形态分析[J].应用生态学报，2005，16（12）：2418-24221，1997，26（2）：259-264.
[3]周启星.复合污染生态学[m].北京：中国环境科学出版社，1995：4-9.
土壤活化剂的用处篇9
1材料与方法
1.1材料化学试剂购自广州化学试剂厂，所有化学药品和试剂未作进一步的纯化处理，直接使用。Cap-eDta[9]，去离子水和超纯水(电阻率≥18.25m?*cm)均为实验室自制。供试土壤采自广东省韶关市某铅锌矿废水污染流域农田土壤(24°28’27”n，113°48’03”e)。取0~20cm表层土壤，风干，过2mm尼龙筛，备用。土壤基本性质测定采用常规分析方法[10]，其基本理化性质见表1。玉米(ZeamaysL.cv.LvBaChaotianno.15)，购自广东省农业科学学院，绿霸超甜15号。
1.2微胶囊eDta对土壤铅铜的活化实验本实验设置5个处理，分别为：①Control(noeDta)，②ncap3，施加ncap-eDta3mmol•kg-1，③ncap6，施加ncap-eDta6mmol•kg-1，④Cap3，施加Cap-eDta3mmol•kg-1，⑤Cap6，施加Cap-eDta6mmol•kg-1。每个处理设置3次重复。每个处理均称取400g风干、过筛(≤2mm)的土壤，均匀拌入上述对应的ncap-或Cap-eDta，装入500mL的磨口玻璃瓶。每瓶加入240mL超纯水，使其含水量为60%，拧紧瓶盖。分别在加水后0.5、2、5、10、20、30、40、60d用根际取样器抽提20mL土壤溶液，放入冰箱，备用。每次抽取土壤溶液后，再注入20mL新鲜超纯水，保持其含水量。
1.3盆栽试验盆栽试验设置5个处理，分别为：①Control(noeDta)，②ncap3，施加ncap-eDta3mmol•kg-1，③ncap6，施加ncap-eDta6mmol•kg-1，④Cap3，施加Cap-eDta3mmol•kg-1，⑤Cap6，施加Cap-eDta6mmol•kg-1。每个处理设置3次重复。土样风干后过2mm筛，每盆土质量为5kg，基肥添加量为(以土干计)：w(n)=200mg•kg-1、w(p2o5)=100mg和w(K2o)=100mg。幼苗在长出4~5片真叶后移栽到供试污染土壤中，每盆2株，在自然光照条件下进行室内盆栽，保持土壤持水量为最大持水量的30%。植株生长30d后进行试验处理，分别加入3，6mmol•kg-1ncap-eDta或者Cap-eDta。植株生长70d后，收获，用剪刀沿植株基部切取，分为根和地上部。
1.4样品处理及测定土壤风干后过2mm尼龙筛后，分析以下指标：pH，CeC，toC，土壤粒径分布。继续过0.149mm尼龙筛后，用V(Hno3)∶V(HCio4)=3∶2消解，分析Fe、mn、Cu、Zn、pb、Cd全量。其中pb、Cd采用石墨炉原子吸收光谱仪(Zeenit60，anaLYLiKJena，Japan)测试，其他的金属采用火焰原子吸收光谱仪(Vario6，anaLYLiKJena，Japan)测试。抽提的土壤溶液采取上述方法测试pH、Fe、Cu、pb等质量分数。玉米地上部用自来水、去离子水各洗涤2~3次；根先用超声波清洗器清洗，20mmol•L-1eDta溶液交换15min去除根部吸附离子，再用去离子水漂洗和洗涤2~3次，吸干表面水分。称取其生物量，粉碎，消煮后，用石墨炉原子吸收分光光度计分别测定植株地上部和地下部pb、Cu的质量分数。
1.5生物提取效率计算生物重金属提取效率(pp)是指单位面积内一茬植物总共提取重金属的总量[11]。公式如下：pp=mplant×Bplant其中，mplant是植物干样中的重金属质量分数(mgkg-1)，Bplant是植物干物质生物量(gpot-1)。
1.6数据处理与统计实验结果采用excel和SpSS软件进行统计分析。采用oRiGin和excel软件作图。
2结果与分析
2.1微胶囊eDta对土壤溶液中铅铜动态变化的影响图1是5个不同处理下土壤溶液中pb、Cu随时间变化的曲线图。大量的研究证明，eDta是土壤pb、Cu活化最有效的螯合剂之一[12-13]。由图1可知，对照处理土壤溶液中pb、Cu的质量分数一直保持在较低水平，且都不足土壤总pb、Cu质量分数的1%。添加eDta后，土壤溶液中pb、Cu的质量分数产生较大变化。添加ncap-eDta土壤溶液中铅铜质量分数急剧升高，在当天即达到最高值，此后逐渐下降。在实施6mmol•kg-1ncap-eDta的第一天，土壤溶液中pb质量分数是对照的53倍，Cu质量分数是对照的134倍；此时土壤溶液中pb、Cu的质量分数分别占土壤铅铜总量的31%和20%。显然，实施ncap-eDta后，土壤溶液中重金属质量分数的突增易导致植物毒害及地下水污染。而Cap-eDta(6mmol•kg-1)施加处理，土壤溶液中的pb初始质量分数只是对照处理的9倍，只有ncap6处理的1/6。因此，Cap-eDta的缓释作用能控制土壤溶液中重金属的突增，这不仅可以减少因直接实施eDta而带来的污染地下水风险和植物毒害，而且延长了eDta对土壤中pb、Cu的促溶时间，使修复植物在低重金属含量下能连续提取土壤中的pb、Cu。施加nap-eDta后土壤溶液中pb、Cu突增，然后逐渐下降这一现象与wu等[13]及neugschwandtner等[14]的结果一致。wu等[13]认为，导致土壤溶液中pb、Cu质量分数慢慢下降的原因是由于土壤中有机质、eDta的降解导致二氧化碳的从土壤中释放量增加，从而导致土壤pH升高所引起的。而neugschwandtner等[14]认为土壤溶液中的pb、Cu质量分数下降的原因是土壤中铁氧化物或者铁氧水合物溶解出铁离子，溶解出来的铁离子与pb、Cu离子竞争络合而产生的。我们的实验表明，前10d土壤溶液中的亚铁或铁离子慢慢增加，10d之后慢慢减少(图2a)。同时土壤溶液的pH在前5d下降，5~20d慢慢上升，20d后几乎保持不变(图2b)。因此，不难看出在前面10d土壤溶液中的pb、Cu下降的原因是由于土壤溶液中的亚铁或铁离子增加，10d之后由于铁氧化物溶解、有机质及eDta降解引起的pH上升。因此在实施螯合剂的前期，铁离子是eDta活化土壤中pb、Cu的主要竞争离子，因为铁离子与eDta的络合常数(logKFe(iii)-eDta=26.5)比较大，而pb、Cu离子与eDta的络合常数分别为logKpb-eDta=19.0和logKCu-eDta=19.7[15-17]。从图2a中可知，Cap-eDta能抵制土壤溶液中亚铁或铁离子的溶解速度。同时我们将土壤溶液中pb的质量分数随时间变化进行曲线方程拟合，发现pb质量分数(Ct)与时间(t)符合LnCt=LnC0－Kt方程，t1/2＝0.6932/K(t1/2为pb离子质量分数半衰期)。且当eDta质量分数相同时，C0和K大小次序为：Cap-eDta
2.2微胶囊eDta对玉米生物量的影响图3是玉米在实施ncap-eDta和Cap-eDta3d后的生长情况。实施eDta后，大部分玉米受到不同程度的损害(发焉，发黄、卷叶)。实施高剂量的ncap6(6mmolkg-1)，玉米叶片发黄、发黑，奄奄一息；实施低剂量的ncap3(3mmolkg-1)，玉米最上面2片嫩叶大部分发焉；实施高剂量的Cap6(6mmolkg-1)，玉米仅嫩叶尖有点卷；实施低剂量Cap3和对照处理，玉米无明显损害。表明eDta的施用对玉米有很大的毒害作用[18-19]，而实施Cap-eDta的处理能明显降低eDta在施用过程中对玉米的毒害作用。Barocsi等[19]认为植物长时间处于低含量的eDta中，能刺激植物产生应激性，从而保护植物的根部免受eDta及其络合物等毒害作用。而在螯合诱导植物提取土壤中重金属的植物毒害主要就来自于eDta及其活化的螯合金属。图4是5个不同处理玉米地上部分与地下部分干物质的量。由图4可知，与对照相比，实施eDta的处理中根部生物量均显著降低，其中ncap6处理中根部生物量不足对照的1/3，降低极显著。但是Cap3，ncap3，Cap6处理之间根部生物量无显著1000(a)Controlncap37(b)差异。对于地上部的生物量来说，Cap3处理与对照无显著差异，Cap3和ncap3处理间也无显著差异，但ncap3地上部生物量比对照减少了22%(从25.95g•pot-1降到20.28g•pot-1)，达到显著水平。实施高剂量eDta的处理地上部生物量显著低于实施低剂量处理的地上部生物量。尤其是实施ncap6(6mmol•kg-1)地上部生物量只有5.67g•pot-1，不足实施eDta当量的Cap-eDta处理地上部生物量的1/3，只有对照地上部生物量的1/5。eDta的实施会降低玉米的生物量和很多研究结果一致[14,20]，但是实施eDta当量的Cap-eDta明显减少玉米地上部生物量的降低。其原因是，Cap-eDta具有缓释性，降低了eDta的初始含量和eDta引起的重金属突增，从而能缓解重金属以及螯合剂/金属螯合物的植物毒性。
2.3微胶囊eDta对玉米地上部铅铜质量分数的影响大量的科学研究表明，eDta能显著提高植物内重金属的质量分数[13,21-22]。从表2也可以看出，施加eDta的4个处理玉米地上部分pb、Cu的质量分数显著高于对照处理，而且随着eDta的含量增加，玉米地上部pb、Cu的质量分数也随之增加。然而实施低剂量ncap-eDta和Cap-eDta(3mmolkg-1)玉米地上部pb、Cu质量分数没有显著差异，pb的质量分数分别为53.2、44.6mg•kg-1，而Cu的质量分数分别为30.2、32.0mg•kg-1。实施高剂量的ncap-eDta和Cap-eDta(6mmolkg-1)的处理间玉米地上部pb、Cu质量分数存在显著差异，尤其是Cu，从Cap-eDta处理的49.7mgkg-1增加到eDta处理的119mgkg-1，增加2.4倍之多。其原因是不同含量eDta强化植物吸收重金属的机制不同，低剂量的eDta及其引起的增溶重金属含量较低，对植物毒害较小，不会损害植物的根表皮和根细胞，其吸取重金属的方式是随着植物的蒸腾作用主动吸收[23]；而在较高含量的eDta实施情况下，高含量的eDta及其增溶的高含量me-eDta对植物的根部有很大的损害作用，导致根表皮破损，由于植株内外的eDta及me-eDta含量差，迫使eDta及me-eDta从破损的根皮或者气孔导度进入[24]。Vassil等[24]也证明，当有较高含量的eDta存在时，重金属主要是以me-eDta的形式通过胁迫作用进入到植株内。因此，在植物受到损害的情况下，植株损害越严重，eDta的含量越高，me-eDta越易进入植物体内[25]。所以实施Cap-eDta的处理提供持续的低含量eDta，其对玉米的损害很小，导致其主要吸收机制是主动吸收，从而使玉米地上部重金属的含量低于ncap-eDta的处理。
2.4微胶囊eDta对玉米提取土壤铅铜效率的影响由表2可知，对照的玉米地上部pb、Cu的累积量分别为0.67，0.57mg•pot-1。实施Cap-eDta处理的玉米地上部pb累积量显著高于对照处理。Cap3和Cap6玉米地上部pb积累量分别为1.26，1.18mg•pot-1，是对照的1.9，1.8倍，分别是同eDta当量ncap-eDta处理的1.4，2.3倍。这些结果表明，实施Cap-eDta的处理相对于对照，尤其是ncap-eDta的处理，显著提高了玉米对重金属pb、Cu的累积量。尽管施加ncap-eDta玉米地上部重金属pb、Cu的含量要高于对照和Cap-eDta处理。但添加ncap-eDta造成土壤溶液中eDta及me-eDta突增，在增加玉米地上部重金属质量分数的同时，对玉米的损害很大，严重影响了玉米的生长，大大减少了玉米的生物量，从而导致其修复效果并不是很理想。而施加Cap-eDta的能显著提高玉米提取pb的效率。相对于pb来说，不同形式eDta对土壤中Cu的提取效率更低些。其中Cap3，ncap3和ncap6处理，玉米提取Cu的效率和对照处理比较，无显著差异。其原因是pb更易比Cu从土壤中络合出来，也就是说络合速度pbeDta>CueDta[15]。有趣的是在持续适当高的含量eDta下，玉米对Cu的提取效率也会显著提高，比如实施6mmolkg-1的Cap-eDta处理。
关键词：有机毒物土壤淋洗化学修复
中图分类号：X53文献标识码：a文章编号：1672-3791（2014）10（c）-0109-01
土壤对人类而言是一种十分重要的自然资源，是人类居住和生存的基础。随着我国的经济的高速发展以及人民生活水平的不断提高，人民对物质生活的要求也在不断的提高，随之而来的就是大量的工农业的生产污染物和人民的生活污染物的不合理排放给我国的土壤带来了严重的污染，且在不断的恶化当中。这一系列的污染已经开始对农副产品以及人们的正常、健康的生活带来了影响。
由于大量有机毒物的不合理排放，土壤的自我调节功能已经不能够很好的消除土壤中的有机毒物，这就需要我们进行人为的主动干预。可喜的是，最近几年全世界各个国家但已经开始关注并着手于对土壤污染的治理工作中。在欧美的很多国家，很早就开始投入大量的人力以及物力对土壤污染进行治理和修复，对被污染的土壤进行治理和修复技术的研究也从而了当前比较热门的一项科研项目。科学家们根据采用的修复土壤方法中占据主导地位技术的不同，将土壤的修复技术分成了三大类，分别为：物理修复法、化学修复法以及生物修复法。当前最常用也是收效最为明显的是化学修复法，化学修复法一方面利用传统的泵抽取处理方法进行修复，一方面结合最新的表面活性剂溶液淋洗技术，取得的效果比较的明显。本文就以有机毒物所污染的土壤作为研究的对象，分析表面活性剂溶液在有机毒物污染土壤淋洗以及修复中的效果。
1实验的器材和方法
1.1实验的主要仪器和主要试剂
实验仪器：toC测定仪、低温冷冻恒温振荡器、电子天平、数显pH计、高效液相色谱仪、离心仪等。
实验试剂：针对有机毒物土壤污染物中的硝基苯和苯胺进行洗剂和修复。分别选择非离子的表面活性剂和阴离子的表面活性剂各三种，进行洗剂效果的研究分析。
1.2有机毒物污染土壤样品的采集
实验中选用的有机毒物污染土壤采集自天津一所化工厂的土地，对其收集到的土地进行除去碎石等杂物工作，等到自然风干后对收集的污染土地进行研磨并进行筛选备用。收集到的污染土壤样品中的pH值是7.66，具体的粒径组成分别为：w（砂砾）为22.6%，w（粉粒）为50.6%，w（粘粒）为26.8%。
通过一定的方法制造受到硝基苯和苯胺污染过的土壤，并且通过科学的测定，制造的硝基苯和苯胺污染过的土壤中的硝基苯和苯胺的含量分别为：8400mg/kg以及9500mg/kg，和实际中污染土壤中的硝基苯和苯胺的浓度相当，具有可比性。
2统计方法
利用高效液相谱的仪器对洗脱液中的硝基苯和苯胺的含量分别进行研究分析。
3结果
3.1表面活性剂对有机毒物污染土壤中的硝基苯的洗脱效果
利用tX100，tw80，Brij35这三种有助于污染土壤中硝基苯含量淋洗的表面活性剂进行淋洗，并将取得的结果和纯水进行相应的比较。相关的实验数据显示这三种表面活性剂在对有机毒物土壤中的硝基苯含量的淋洗可能因为土壤对所使用的活性剂的吸附作用更强，而没有表现出很明显的增溶洗脱效果，但是其实验的结果还是说明了利用淋洗法对于减少有机毒物污染土壤中的硝基苯的污染作用还是可行的，对污染土壤中的硝基苯的洗脱效率也比较的高，高达85%以上。
但是对于污染土壤在淋洗后其中的硝基苯的含量是否达到了合理的标准，我国暂时还没有一个明确的修复标准，所以对本次的实验结果采取参考国外和我国试行的各项标准进行对照，发现采用1500mL即6个BV量的淋洗液淋洗后的污染土壤中的硝基苯的含量就已经达到了适合人类正常居住的标准（58mg/kg）。证明采用淋洗法对污染土壤中的硝基苯含量进行淋洗的效果是十分显著的。
3.2表面活性剂对有机毒物污染土壤中的苯胺的洗脱效果
利用tX100，SDS以及SDS和tX100结合使用的三种有助于污染土壤中苯胺含量淋洗的表面活性剂进行淋洗，并将取得的结果和纯水进行相应的比较。相关的实验数据可以看出，利用这三种表面活性剂对有机毒物污染土壤中的苯胺含量的淋洗效果和纯水相比效果并不是很明显，这一点和对有机毒物污染土壤中的硝基苯含量的淋洗的结果是一样的，最主要的原因还是因为这三种表面活性剂在对有机毒物污染土壤进行淋洗时其成分大部分被土壤所吸收，并没有发挥出应有的作用造成的。但是和对有机毒物污染土壤中硝基苯含量的淋洗结果还是有其不同的地方的，最大的不同就是利用tX100，SDS以及SDS和tX100结合使用的这三种表面活性剂对有机毒物污染土壤中的苯胺含量进行淋洗时，其污染土壤中的苯胺含量的下降速度更加的快，效果更加的明显。仅仅是使用一个只有250mL的BV的淋洗液对有机毒物污染土壤进行淋洗，其中的苯胺含量的脱洗率就比硝基苯含量总的脱洗率要来的高，并高达到90%以上。这其中最主要的原因就是在水中苯胺的溶解度要远远的高于硝基苯在水中的溶解度，所以苯胺更加容易随着水流流失导致的。
但是对于污染土壤在淋洗后其中的苯胺的含量是否达到了合理的标准，我国暂时还没有一个明确的修复标准，所以对本次的实验结果采取参考国外和我国试行的各项标准进行对照，发现采用800mL即3个BV量的淋洗液淋洗后的污染土壤中的苯胺的含量就已经达到了适合人类正常居住的标准（240mg/kg）。证明采用淋洗法对污染土壤中的苯胺含量进行淋洗的效果是十分显著的。
4结语
本次的实验表明利用淋洗的方法对有机毒物污染土壤中的硝基苯含量和苯胺含量进行淋洗的效果是比较明显的，可以很好的对污染土壤进行修复和治理，值得推广应用。但是要注意的是利用表面活性剂对污染土壤进行淋洗的时候，会导致大量的表面活性剂被土壤所吸收，从而存留在土壤中，有可能带来土壤的第二次污染，所以在今后还是要对有机毒物污染土壤的淋洗化学修复方法进行进一步的研究，需求一种成本比较低、生物降解的性能比较好的一种表面活性剂，更好的用于对有机毒物污染土壤的淋洗修复和治疗。
参考文献
[1]谷庆保，郭观林，周友亚，等.污染场地修复技术的分类、应用与筛选方法探讨[J].环境科学研究，2008，21（32）：198―201.土壤活化剂的用处篇10