首页 . 工学 . 材料科学与工程 . 环境功能材料 . [土壤修复材料]

盐碱地治理材料

/saline-alkali soils amelioration materials/
最后更新 2024-05-10
浏览 149
最后更新 2024-05-10
浏览 149
0 意见反馈 条目引用

为了降低土壤中过多的盐分,修复、改良土壤状况,恢复和利用盐碱地的生产能力和环境功能相关材料的统称。

英文名称
saline-alkali soils amelioration materials
所属学科
材料科学与工程

根据盐碱地治理材料的不同来源大致分为:无机材料、有机材料和生物质材料,应用形式包括单一施用或复合施用。具有代表性盐碱地治理材料主要有以下几种:

①石膏类。石膏(CaSO4)是历史悠久的盐碱土改良材料。土壤碱化一般是以交换性钠百分率(Exchangeable sodium percentage; ESP)高于15%和pH大于8.5为标准,盐分以碳酸钠和重碳酸钠为主。施用石膏后,其中的Ca2+会代换出可交换性Na+,使钠质土变为钙质土,通过后继灌溉洗盐,达到改良土壤目的。烟气脱硫石膏(Flue gas desulfurization gypsum; FGD-gypsum)是燃煤电厂烟气脱硫后的副产物。烟气脱硫石膏的成分与天然石膏大致相同,为粉末状晶体CaSO4·2H2O,纯度一般能达到90%~95%,整体含碱量低且有害杂质少。

②生物炭。生物质原料在低氧或缺氧环境下经高温裂解炭化生成的固态产物。土壤物理结构方面,生物炭本身所具有的微孔结构和吸附性能可有效改善土壤物理结构和紧实度等性状,从而影响土壤水分含量及持水性能;土壤化学性质方面,生物炭表层富氧官能基团的表面氧化能力和吸附阳离子的特性可显著提升土壤阳离子交换量(Cationic exchange capacity; CEC),起到吸附养分离子,肥效缓慢释放的作用。作物生长方面,生物炭丰富的微孔结构对肥水的吸持作用为微生物的生存繁衍提供了良好的栖息环境,从而促使有益菌群的数量增加,促进土壤养分代谢流转,为作物根系生长创造了良好的环境。

③有机肥。富含有机物质,既能提供作物生长所需氧分,又能培肥改良土壤的一类肥料。有机肥料施入土壤后经过分解与合成,与盐碱土无机胶体复合生成不同粒径的团聚体,促进土壤微团聚体数量的增加,改善土壤物理性质,增强土壤的保水、保肥性能。另外,有机肥中有益微生物的活动,能产生大量的有机酸,促进土壤自生固氮菌的生长,增加大气氮素的生物固定,促进解磷、解钾细菌的繁殖生长,增加磷、钾元素的释放,促进作物生长和增强抗逆性,抑制盐分积累。

④腐殖酸。一种形成土壤有机—无机复合体的有机胶体物质,也是一种有机大分子两性物质,其阳离子交换量大,缓冲能力强,是调节土壤pH值、缓冲土壤酸碱性的有效缓冲剂。腐殖酸可以改善土壤结构,增强土壤透水保水性。当土壤过碱时,腐殖酸的酸性功能团释放出的H+与金属离子进行交换以降低土壤碱性。此外,腐殖酸还具有对盐碱离子的螯合、吸附和离子交换作用,能够吸附20%的游离Na+,在改良盐碱化土壤以及防止土壤盐碱化方面效果显著。

⑤糠醛渣。糠醛即呋喃甲醛是一种广泛应用于石油化工、化学、医药、食品及橡胶合成等行业的重要化工原料,主要是通过水解秸秆、稻壳等农副产品原料中的聚戊糖成分获得。中国是糠醛主要的生产国,每年会排出大量的酸性固体废弃物,即糠醛渣(Furfural residue; FR)。糠醛渣pH值极低,且富含大量有机质和植物生长所需的矿物质元素,在碳酸型盐碱土上已显示出较好的改良效果。

⑥吸水剂。一种高分子(乙烯或丙烯)聚合物,具有很强的吸收和保持水分的能力。吸水剂施加于土壤后,土壤中含水比率显著增大,同时对水分的吸收速度增快,保持水分的能力增强。其一方面加强了土壤中离子浓度的平衡作用,另一方面吸水膨胀后土壤孔隙度增大,即增大了毛管持水容量。充分吸收水分的吸水剂颗粒或吸水剂层,可在盐碱土壤中形成很多低盐而富集钙的小环境。根系生长在这种小环境中,能减少细胞对盐离子的吸收,而增加钙离子的吸收,减弱土壤对植物的盐胁迫,提高植物的抗盐能力。

相关条目

阅读历史

    意见反馈

    提 交

    感谢您的反馈

    我们会尽快处理您的反馈!
    您可以进入个人中心的反馈栏目查看反馈详情。
    谢谢!