燃煤锅炉烟气除尘灰对豆类幼苗的生长影响研究.docVIP

燃煤锅炉烟气除尘灰对豆类幼苗的生长影响研究 　　摘要：指出了除尘灰通过各种途径进入土壤，不仅会污染土壤，还会对植物的生长造成巨大的影响。采用高锌燃煤锅炉烟气除尘灰与沙壤土混合处理后，进行了黄豆和绿豆幼苗的土壤培养试验，研究了燃煤锅炉烟气除尘灰对黄豆幼苗生长的影响。试验结果表明：加入除尘灰能显著影响幼苗的生长状况，其对豆类幼苗的生长的影响与高锌除尘灰本身的成分和浓度相关，施用较低浓度的高锌除尘灰对黄豆幼苗的鲜重、干重、株高、根生长有显著促进作用，过高的浓度则有抑制作用。 　　关键词：除尘灰；豆类；幼苗生长 　　中图分类号：TF547 　　文献标识码：A 文章编号2017 　　1 引言 　　随着科技的发展，大量的冶金企业正在兴起，重金属污染越来越受到重视。燃煤锅炉烟气除尘灰是冶金工序中使用燃煤锅炉产生的一种固体废物[1]，因煤炭锅炉燃烧而产生的空气污染物是目前大气污染的重要来源。 　　目前，国内大多数钢铁厂均采用最普遍的返回钢铁生产工艺对含铁粉尘进行综合利用[2，3]。基于返回工艺的位置，可将其分为烧结法、炼钢法和炼铁法[4]，但除尘灰中K、Na、Zn等有害元素的富集会对高炉的运作产生不利的影响，甚至发生事故[5]。国内对除尘灰的处理工艺发展比较缓慢，导致每年除尘灰产量大于处理量[6]，大量的除尘灰被随意堆积，并通过各种途径进入土壤，当污染物数量和浓度超过了其负荷，会使土壤的自净功能失调，土壤环境恶化，从而影响植物的正常生长发育[7]。 　　目前国内外对于豆类植物生长影响因素的研究比较成熟，其主要集中在金属离子的影响等方面[8]，其中研究重金属离子对植株的毒性效应为大多数，一般通过幼苗的株高、干重、鲜重、叶绿素含量等生理指标的测定来分析来研究毒性效应。大气污染物如除尘灰通过各种途径沉降到土壤中，会对其幼苗生长产生影响，这一方面的研究较少，所以该次研究既可作为生态污染的参考，也对如何科学调控土壤有一定的实际意义。 　　2 试验材料和方法 　　2.1 试验材料 　　2.1.1 除尘灰 　　研究中所选用除尘灰为高锌除尘灰，其基本化学成分为：TFe、ZnO、Na2O、SiO2、Pb、CaO、MgO和C的质量分数分别为12.24%、24.81%、10.24%、6.58%、0.79%、0.90%、12.84%和30.81%。 　　2.1.2 土壤 　　供试土壤为江汉大学湖畔沙壤土，土壤基本物理性质为：含水率23.4%，pH值6.18，电导率1.05 μs/cm，氧化还原电位337 mV。 　　2.1.3 混合土壤 　　供试土壤与燃煤锅炉烟气除尘灰按5%除尘灰95%供试土壤，10%除尘灰90%供试土壤，15%除尘灰85%供试土壤，100%供试土壤分为4组不同燃煤锅炉烟气除尘灰浓度的土壤（以下称为Zn1，Zn2，Zn3和Ck04组）。 　　2.2 试验方法 　　该试验所用黄豆品种为豆浆黄豆，绿豆品种为赛银薄皮绿豆。将颗粒饱满的黄豆和绿豆于洁净的蒸馏水中浸种24 h，选择发育状况较好的豆子播种于供试土壤中，选取直径12 cm的塑料花盆，每盆中加入等量不同配比的混合土壤，各播6粒豆种，并于表层覆土，施加等量蒸馏水至土壤水分饱和，放置于RQX-250B智能型人工气候箱中培养至子叶脱落即收苗，培养过程每日施浇等量水，气候箱内昼夜温度为25℃和20℃，播种培养21 d后收获幼苗。 　　2.3 测定方法 　　2.3.1 土壤性质指标的测定 　　用PHS-3C型pH计测定试验土样的pH值；用CON1000台式电导率仪测定试验土样的电导率；用PHS-3C型pH计配铂电极测定土样的氧化还原电位；用烘干法测定土壤的含水率。 　　2.3.2 幼苗生长指标的测定 　　用常规方法测定其株高（cm）、根系鲜重（g）、地上部分鲜重（g）。置于105℃烘箱烘干后用测定根系干重（g）、地上部分干重（g）。 　　3 数据分析与讨论 　　为Zn1，Zn2，Zn3和Ck0四组播种培养21 d后收获幼苗，测量鲜重、地上部分鲜重、干重、地上部分干重和株高的数据，采用Origin软件整理、绘图、分析规律。测定结果如图1，图2所示。 　　3.1 ?稻莘治? 　　3.1.1 对幼苗干重的影响 　　在黄豆苗期阶段，添加高锌除尘灰的处理Zn1，Zn2，Zn3中幼苗根系干重与地上部分干重显著高于Ck0，根系干重与Ck0相比分别增大了52.0%、24.0%、4.0%，其地上干重与Ck0相比分别增大了75%、52.2%、7.6%。在绿豆苗期阶段，Zn1，Zn2，Zn3处理中幼苗根系干重与对照处理Ck0相比分别增大了140.0%、80.0%、40.0%，地上干重与Ck0相比依次增大了83.3%、31.3%、12.5