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赋存于土壤中的表面活性剂对土壤环境有正负两种效应:一方面由于其自身难降解性而构成土壤环境污染物,表面活性剂的大量使用以及重金属污染的严重性必然会导致土壤环境中表面活性剂和重金属的复合污染;另一方面,表面活性剂又是土壤环境中某些污染物如其它有机物、重金属等的修复剂。即使作为修复剂,也要考虑表面活性剂的毒性,其对土壤环境也存在二次污染。有研究表明表面活性剂对土壤生物效应及酶活性有毒性作用,必然影响土壤生物、酶等对植物营养物(氮、磷、有机质等)的正常转化和利用。因此研究表面活性剂存在下,重金属在土壤环境中的化学行为,以及氮、磷等在土壤中的迁移和转化,对于更好地认识表面活性剂在土壤环境中的化学行为和生态效应,了解其与重金属的复合污染效应具有重要意义,为评价表面活性剂的生态风险及合理使用表面活性剂提供数据参考,为表面活性剂治理重金属污染土壤提供理论基础。目前使用量最大的是合成型阴离子表面活性剂(SAS),最常见的是直链烷基苯磺酸钠(LAS)。本文选择常见的十二烷基苯磺酸钠(SDBS)为研究对象,通过室内模拟原状土柱试验探讨了两方面内容:一方面是在SDBS废水浇灌下,土壤养分(氮、磷)的淋溶迁移损失特征和重金属在土壤中的淋溶释放特征;另一方面是模拟在酸沉降条件下,土壤赋存SDBS对土壤养分(氮、磷)的淋溶迁移损失特征和重金属在土壤中的淋溶释放特征。采用单因子试验,得到的主要结论如下:(1)SDBS对紫色土氮素淋溶迁移的影响:模拟SDBS废水浇灌下,SDBS抑制了土壤氨态氮的淋溶损失,SDBS浓度越高,淋溶损失量越小:硝态氮的淋溶损失相对增大,最大累积淋失量顺序为SDBS100＞SDBS40＞CK＞SDBS5;低浓度的SDBS废水淋洗下,土壤总氮淋溶损失量略减少,而SDBS浓度较高时,淋溶损失量则大大增加,SDBS40、SDBS100处理总氮最大累积淋失量分别较CK值增加了16.8%、22.36%。对淋洗后的土柱各土层分析发现,与CK相比,SDBS处理土壤0～20cm土层氨态氮、硝态氮、总氮含量均明显降低,土壤氮素在土体中有明显向下迁移的趋势,且SDBS浓度越高,迁移性越大。模拟酸雨淋溶下,SDBS抑制了氨态氮的淋溶损失,硝态氮的淋溶损失量相对增大,SDBS质量体积越大,氨态氮淋溶损失越小,硝态氮淋溶损失越大;总体上土壤赋存SDBS促进了土壤氮素的淋溶损失,其最大累积淋失量顺序为SDBS100＞SDBS50＞SDBS7＞CK,SDBS质量体积越大,淋滤液中输出氮的能力提高,pH值=5.4时,SDBS处理总氮最大累积淋失量较CK值增加了7.52%～28.78%;pH值=4.5时增加了5.34%～30.46%。氨态氮、硝态氮、总氮的最大累积淋失量大小均为pH4.5＞pH5.4,说明酸雨pH值越低,促进氮素淋失。对淋溶结束后的土柱分析发现,SDBS处理土壤0～20cm土层全氮含量降低,20～40cm、40～60cm土层略升高,氮素在土体中有明显向下迁移的趋势,且pH值越低,SDBS质量体积较高时,其迁移性越大。(2)SDBS对紫色土磷素淋溶迁移的影响:模拟SBDS废水浇灌下,淋洗前期土壤磷素淋溶损失明显高于CK值,随着SDBS进入土壤中的质量体积增大,淋溶后期磷的淋溶损失速率降低,其中SDBS40处理比CK值增大了24.8%。淋溶结束后对土柱各土层分析发现,SDBS处理土壤总磷含量与CK差别不大,0～20cm、20～40cm土层有效磷含量明显降低,40～60cm土层比CK增加了56.7%～80.7%,总体上磷素在土体有向下迁移的趋势。模拟酸雨淋溶下,SDBS促进了磷素淋溶损失,磷的年最大累积淋失量表现为SDBS100＞SDBS50＞SDBS7＞CK,pH值=5.4时,SDBS处理比CK处理增大了1.92%～23.68%,pH值=4.5时则比CK增大了17.21%～28.96%,SDBS的质量体积越大,淋溶损失量越大。同一SDBS处理磷素淋失量pH4.5＞pH=5.4,酸雨pH值降低增大了磷的淋溶损失。对淋溶后的土柱分析发现,SDBS处理各土层总磷含量与CK接近,但有效磷含量均增加,总体上促进了磷素在土体向下迁移的趋势。(3)SDBS对紫色土重金属淋溶释放迁移的影响:模拟SDBS废水浇灌下,SDBS延缓了土壤对Cu、Cd、Pb淋溶释放的时间,而在淋溶后期则不同程度地增加,SDBS质量体积越大,淋溶释放量相对增大。SDBS处理Cu、Cd、Pb最大累计淋溶释放量分别比CK值增大了2.85%～9.83%、8.85%～16.36%、1.92%～6.55%;对淋洗完土柱各土层重金属残留量分析发现,SDBS处理0～20cm土层Cu、Cd、Pb残留总量均比CK值小,20～40cm、40～60cm土层略有增加,但各土层有效态含量均略比CK处理低,总体上促进了重金属在土体中的垂直迁移性。模拟酸雨淋溶下,SDBS抑制了土壤Cu、Cd、Pb的淋溶释放,且SDBS质量体积越大,释放量越小,pH值=5.4时,Cu、Cd、Pb的最大累计淋溶释放量比CK值降低了4.41%～11.20%、7.19%～10.62%、2.90%～8.21%,pH值=4.5时,分别比CK值降低了4.89%～14.78%、0.7%～10.74%、4.94%～13.19%,同一SDBS处理重金属最大累计释放量pH4.5＞pH5.4,酸雨pH值越低,SDBS对重金属的淋溶释放抑制作用减弱。对淋溶后的土柱各层土壤分析发现,施加SDBS处理0～20cm层土壤重金属残留总量增加,20～40cm、40～60cm层含量相对减少,但各层次土壤有效态含量均明显降低,说明在SDBS作用下降低了重金属在土壤中的纵向迁移性。