阿哈水库疏浚底泥在园艺植物种植上的应用研究

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阿哈水库是一座喀斯特高原水库,属于地球化学敏感和生态环境脆弱的喀斯特碳酸盐岩区域,受独特气候、成土母质、地形地貌和人类活动等因素影响,库底淤积大量底泥,成为水库营养盐、重金属和有机污染物的蓄积地,易对上覆水造成二次污染。底泥治理是亟待解决的重要问题之一,环保疏浚是底泥污染治理最常用的手段之一,而疏浚底泥的利用方向主要为资源化利用。本研究通过野外采样和室内分析,采用《全国土壤养分含量分级标准》和《CJ/T 340-2011绿化种植土壤》对底泥的理化性状和重金属污染特性进行评价,并利用疏浚底泥进行紫罗兰、黑麦草、紫叶酢浆草和孔雀草盆栽种植试验,探讨阿哈水库疏浚底泥用于园艺植物种植的效果,及对植物对生长基质的影响,以期为阿哈水库及类似的喀斯特山区湖泊污染整治工程提供参考资料。结果如下:(1)水库底泥长期淤积在湖底,具有含泥量大、含水率较高、含有各种有益、有害成分的特性。原底泥与疏浚底泥呈中性至弱碱性,pH分别为7.49和7.80,容重、孔隙度和粘粒含量分别为1.65 g/cm3、1.55g/cm3,36.08%、32.50%和30.20%、38.00%,属于壤质粘土;原底泥与疏浚底泥的有机质,总氮,速效氮、速效磷、速效钾含量分别为92.25 g/kg、3.35 g/kg、312.50 mg/kg、27.48 mg/kg、145.64 mg/kg和116.42 g/kg、2.50 g/kg、110.55 mg/kg、42.44 mg/kg和195.78 mg/kg,达《全国土壤养分含量分级标准》中的高及以上水平,且全部符合《CJ/T 340-2011绿化种植土壤》标准,中微量元素含量也全部达极丰富水平;原底泥与疏浚底泥的的重金属As、Cr、Pb、Cd、Hg、Zn、Cu、Fe、Mn含量均值为26.68、104.86、75.87、1.12、0.27、164.65、59.53、62443.37、1931.05 mg/kg和0.28、109.47、109.83、1.12、0.21、228.24、76.71、101488.13、2804.68 mg/kg,已超过贵州表生沉积物背景值和全国水系沉积物均值;內梅罗综合污染指数均值分别为0.84和0.91,均属尚清洁;潜在生态危害系数均值分别为159.52和163.13,均为中等风险;如果直接利用该底泥种植植物,虽能减少肥料的施用,但干化后易龟裂,不利于植物的正常生长,同时底泥存在重金属污染风险,可以通过改良进行园艺植物种植,既避免其有害物质进入食物链,又得到资源化利用。(2)疏浚底泥养分含量丰富,经改良后用作基质种植园艺植物,能促进植物生长。通过盆栽试验得出,紫罗兰的适宜生长基质为底泥:火山石:珍珠岩:蘑菇渣:泥炭:锯木屑:蚯蚓粪=10%:20%:10%:15%:10%:5%:30%,收获时植株株高、鲜重、干重、氮磷钾累积量分别较对照高19.25 cm、31.11 g/盆、3.33 g/盆、131.83 g/盆、16.56 g/盆和159.76 g/盆;在紫叶酢浆草、黑麦草和孔雀草种植基质中,孔雀草生长最好,且最好处理为底泥:珍珠岩:木屑:蘑菇渣:茶园土=70%:10%:10%:10%:0%,收获时植株株高、鲜重、干重、氮磷钾累积量分别为78.55 cm,71.70 g/盆、12.60 g/盆、450.55 g/盆、40.32 g/盆和570.31 g/盆,且在Cd含量超标的底泥基质中种植4种园艺植物,其体内的Cd含量为0.21~1.04 mg/kg,都在一般植物正常含量范围内。(3)种植后基质养分含量虽在一定程度上降低,有机质为35.00~55.55 g/kg,速效氮为71.31~213.92mg/kg,速效钾为95.24~667.63 mg/kg,速效磷为14.07~134.22 mg/kg;同时,pH、EC和Cd较种植前低,分别为6.81~7.69、0.50~1.01 ms/cm、0.21~1.04 mg/kg,但依然满足《CJ/T 340-2011绿化种植土壤》,可考虑重复利用。
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