重金属在燃煤烟气脱硫石膏改良盐碱土壤中迁移的实验研究

改良盐碱地对于保障我国粮食安全、生态环境保护及经济社会可持续发展具有非常重要的意义。近20年来,火力发电厂燃煤烟气脱硫石膏已成功地应用于我国北方盐碱地的改良。作为燃煤电厂的废弃物,脱硫石膏含有一些重金属元素,这些重金属元素随着脱硫石膏改良盐碱地而进入土壤中。目前,还很少有针对这些重金属对土壤环境影响的研究。为了评估脱硫石膏——特别是脱硫石膏中携带的重金属——在改良盐碱地后对作物和生态环境可能造成的影响,从而为今后大面积示范推广脱硫石膏改良盐碱地提供依据,以燃煤烟气脱硫石膏作为改良剂,测量了不同脱硫石膏添加比例下盐碱土的土壤碱化度(ESP)、酸碱度(pH值)和电导率(EC)随脱硫石膏添加量变化。通过土柱淋滤实验,分析研究了加入不同重量比例脱硫石膏的不同盐碱土壤层中重金属Pb、Cd、Cr、As、Hg含量分布。结果显示,加入脱硫石膏的盐碱土壤pH值、电导率值、及碱化度有明显降低,表明脱硫石膏对于盐碱土具有明显的改良作用。总体而言,脱硫石膏的加入并未引起土壤重金属含量的显著变化。随着脱硫石膏的加入,在60～80 cm土层中镉(Cd)含量增加、汞(Hg)含量在40～60 cm土层中增加、而土柱其余各层中的铅(Pb)含量均明显低于0～20 cm表层土壤。这些重金属的不同分布状态是其在土壤中迁移特性决定的。重金属在各土层中的最高含量均符合GB 15618—1995国家土壤环境安全标准,表明脱硫石膏在改良盐碱土过程中不会导致土壤重金属污染而影响土壤环境质量。