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簡述重金屬污染的特點精選(九篇)

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簡述重金屬污染的特點

第1篇:簡述重金屬污染的特點范文

關(guān)鍵詞:粘土礦物 重金屬 海泡石

中圖分類號:P579 文獻標識碼:A 文章編號:1007-3973(2012)008-116-02

1 引言

隨著城市化進程的不斷推進,重金屬廢水除了工業(yè)和農(nóng)業(yè)兩大來源外,城市生活污水和突發(fā)的環(huán)境污染也成為不可忽視的重要來源。重金屬污染不僅破壞生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定,危及人類的健康,還造成資源浪費。目前治理重金屬污染常用吸附法,但該法所用吸附材料成本較高,新的處理方法尚處于實驗室研究階段。因此,各國學者積極尋求廉價、處理效果好、對環(huán)境無害的吸附材料。而粘土礦物以其儲量豐富,價格低廉,效果好,無二次污染等優(yōu)點成為研究熱點。

2 粘土礦物

通常認為粘土礦物是含水的層狀和層鏈狀過度性硅酸鹽及非晶質(zhì)硅酸鹽礦物的總稱,由各類母巖通過風化作用、蝕變作用或沉積作用形成。

2.1 粘土礦物的分類

一直沿用的是1966年國際公布的四級分類法,但由于認識和技術(shù)的局限性,部分粘土礦物未能得到正確的分類和命名。

方鄴森和許冀泉在1981年受委托擬定了一個分類表,1985年,方鄴森作了進一步的完善。該分類法中將粘土礦物分為結(jié)晶質(zhì)和非結(jié)晶質(zhì)兩大類。結(jié)晶質(zhì)又被分為層狀和鏈層狀結(jié)構(gòu)。兩種基本結(jié)構(gòu)都是由硅氧四面體片和鋁(鎂)氧八面體片按照一定的結(jié)合規(guī)律形成結(jié)構(gòu)單元層,再由這些結(jié)構(gòu)單元層堆疊形成粘土礦物。根據(jù)結(jié)合比例和堆疊方式的不同,分成1:1和2:1 兩種層型,有部分粘土礦物的層狀結(jié)構(gòu)是由幾種不同類型粘土礦物組成,歸類于混合層。還有一部分粘土礦物的四面體片和八面體片的排列使其結(jié)構(gòu)介于鏈狀和層狀之間,單獨列為層鏈狀結(jié)晶質(zhì)。目前,較常見的粘土礦物主要有高嶺石族、伊利石族、蒙脫石族、蛭石族以及海泡石族等。

2.2 粘土礦物的結(jié)構(gòu)

粘土礦物有兩個基本構(gòu)造單元:四面體骨架和配位八面體。二維的四面體骨架通過相鄰的氧原子連接成二向展平的六方網(wǎng)層的硅氧四面體片,多個配位八面體通過共用的羥基連接成八面體片。四面體晶片和八面體晶片以特定的方式結(jié)合成基本單位晶層。兩個基本結(jié)構(gòu)層重復堆疊,相鄰的基本結(jié)構(gòu)層之間的空間形成層間域,粘土礦物的單位構(gòu)造就是由基本結(jié)構(gòu)層加上層間域組成。

2.3 粘土礦物的性能

粘土礦物具有很大的比表面積,表面價鍵的不飽和使其擁有一定數(shù)量的活性中心;當結(jié)構(gòu)中電荷未達平衡時,存在著層內(nèi)結(jié)構(gòu)不飽和填充、類質(zhì)同象離子置換等現(xiàn)象;在其表面和結(jié)構(gòu)中還存在功能性基團,以上三種特性表明粘土存在著活性和可變性。

粘土礦物一般具有離子交換性,離子交換的推動力是破鍵和晶格內(nèi)類質(zhì)同象置換產(chǎn)生過剩負電荷需要通過吸附陽離子而取得平衡,而粘土礦物的帶電性使其擁有良好的離子交換性。

從電泳現(xiàn)象中得出不同的粘土礦物的層間域間會存在負電荷,對吸附重金屬離子有利。根據(jù)產(chǎn)生原因的不同分為:永久性電荷、可變負電荷、正電荷。永久性電荷又稱構(gòu)造電荷,由于由于粘土發(fā)生晶格取代或晶格缺陷所產(chǎn)生的剩余負電荷,不受pH影響。

3 海泡石

3.1 海泡石的結(jié)構(gòu)

在結(jié)晶學上,海泡石屬斜方晶系或單斜晶系,具有特殊的鏈-層狀過渡型結(jié)構(gòu),基本結(jié)構(gòu)單元是上下兩層各六個硅氧四面體,中間夾一層硅氧八面體構(gòu)成層狀結(jié)構(gòu)片,每六個硅氧四面體角頂方向相反,形成2:1層狀結(jié)構(gòu)單元一上一下相間排列的結(jié)構(gòu)形態(tài)。

3.2 海泡石的種類

根據(jù)成因不同分成熱液型海泡石和沉積型海泡石。

熱液型海泡石,纖維狀,主要分布在我國北方地區(qū)。原礦呈灰白色,浸水快速溶解,且沉淀速度較粘土型海泡石要快,靜置一段時間后沒有明顯的懸濁液,基本沉降至底部。熱液型海泡石纖維細長,發(fā)育完整,單個纖維可以長達十幾厘米以上,該類型海泡石化學組分中SiO2、MgO、H2O含量很高,但是Al2O3含量很低,歸類為富鎂海泡石。熱液型海泡石的共生礦物較少,主要是少量的方解石、顆粒狀石英、白云石等。

沉積型海泡石,粘土狀,主要分布在我國南方。原礦呈淺褐色,質(zhì)輕,有滑感。能快速溶于水中,靜置一段時間后分層,最上面是浮沫雜質(zhì),下面是較清潔水層,然后是土褐色渾濁懸浮液,最下層為泥狀沉淀,取中間懸濁液過濾烘干后結(jié)成硬塊。粘土型海泡石纖維結(jié)構(gòu)細小,呈毛發(fā)狀,宏觀上呈層狀,該類型海泡石化學組分中SiO2、MgO、H2O含量在較纖維狀海泡石稍低,Al2O3含量較高些,歸類為富鋁海泡石。

第2篇:簡述重金屬污染的特點范文

【關(guān)鍵詞】:垃圾焚燒爐;用袋式;除塵器;濾料;選擇

中圖分類號:TM925.31文獻標識碼:A文章編號:

在傳統(tǒng)的袋式除塵器的運行上,主要從其具備的優(yōu)勢出發(fā),突出運行穩(wěn)定、操作方便、效率相對較高的特點,從而得到了廣泛的應用,尤其是垃圾焚燒爐用袋式除塵器的濾料選擇,更起到更好的效果,因此,全面分析濾料的應用原理與技術(shù)要求,能收到更好的效果。

一、簡述垃圾焚燒發(fā)電廠袋式除塵器工作環(huán)境

1、焚燒煙氣的處理技術(shù)

在當前的垃圾處理技術(shù)上,尤其是垃圾焚燒煙氣凈化處理的方法上,主要采用半干的方法,就是通過石灰漿與活性碳噴以及袋式除塵器的組合運用,通過采用袋式除塵器的工藝技術(shù),并將煙氣中的二氧化硫等一些雜物進行有效的處理,形成有效的固體顆粒,進而提升袋式除塵器的整體效能。在具體的時間把握上,尤其是在反應器煙氣出口地方融入活性炭,以此來吸收煙氣中的二氧化硫等一些有毒氣體或者其他的有害成分。其中,袋式除塵器作為一種凈化處理器的主體設(shè)備,在垃圾焚燒的技術(shù)處理上,主要是將進入煙氣層的各種酸性氣體進行各種中和反應,主要的濾料就是采用石灰漿。因此,袋式除塵器能有效的將煙氣中的各種顆粒物進行中和反應,其中的活性炭以及被吸附的污染物能進行全面的聚集,形成凈化、過濾等一條龍服務(wù)的技術(shù)應用模式。

2、垃圾焚燒的污染物分析

在垃圾焚燒的過程中,就會產(chǎn)生各種不同的污染物,其煙氣中含有多種有害有毒成份,其中污染物包括粉塵、酸性氣體(HCl、SO2、HF)、CO、NOx、重金屬及二噁英等,這些污染物能造成環(huán)境的整體破壞,因此,要仔細分析產(chǎn)生的污染源與具體的物體等等。一是有不完全的燃燒產(chǎn)物。主要是指燃燒之后出現(xiàn)的一些水蒸氣以及二氧化碳,不完全燃燒產(chǎn)物就是燃燒之后產(chǎn)生的一些副產(chǎn)品,其中主要包括有一氧化碳、烯、醇以及各種聚合物等,就會造成空氣的相對污染,在尾氣的處理中,應該要給與全面的考慮。二是粉塵物質(zhì)。主要包括各種硫氧化物,具體是二氧化硫、三氧化硫等物品,這些其中也是一些酸性氣體,都會給城市或者農(nóng)村的環(huán)境保護帶來不同程度的影響。三是重金屬污染物的存在。主要包括有鉛、汞等一些重金屬元素,其中還有氧化物和鹵化物等等,都會造成空氣質(zhì)量的下降,影響整體環(huán)境。

二、概述當前常用的幾種煙氣凈化方式及特性

1、噴霧干燥法

這種方法是當前煙氣凈化的一種常用方法,是采用一種新型的技術(shù)手段,從吸收塔的頂部裝置上進行高速旋轉(zhuǎn)的噴霧使用技巧,尤其是當凈化酸性氣體的漿液遇到噴霧之后,就會形成霧狀,進行形成中和反應,實現(xiàn)除去酸性有害氣體的目的。這種凈化方式具有一定的優(yōu)勢與特點,其中,系統(tǒng)阻礙不大,不會增加袋式除塵器的整體壓力等一些特點,并且能延長袋式除塵器的使用壽命,在濾料的選擇上也相對簡便,運行維護的效率相對也高些,是一種理想的使用設(shè)備。

2、懸浮式流化床法

這種方法相對于目前的各種設(shè)備運行來看,只要采用的是一種先進的技術(shù)層面,采用的是循環(huán)流化床的理論支撐,并通過懸浮的方式,實現(xiàn)吸收劑在吸收塔內(nèi)的懸浮,并促使循環(huán)灰在整個系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)應用,從而與煙氣中的二氧化硫等游戲誒酸性氣體相融合,進行全面的脫酸反應。這種方法的應用,是一種技能相對較高,技術(shù)含量也要求高的一種處理方式。其中,這種方式具有脫酸效果高、工藝相對簡單等一些優(yōu)勢,在其中的運行中,粉塵能得到有效的反復循環(huán)應用,提高了濾料的利用率。形成三種狀態(tài)的有效轉(zhuǎn)換,能有效的降低維護的費用。在袋式除塵器的運行中,可以大大降低袋式除塵器的粉塵負荷,通過袋式除塵器的有效配合,降低阻力,提高整體的要求。

三、垃圾焚燒發(fā)電廠袋式除塵器濾料的選擇

1、袋式除塵器濾料選用的一般原則

袋式除塵器的使用,需要從濾料的選擇著手,其中,應該要掌握一定的濾料選用原則,從當前的技術(shù)整體看來看,主要從以下幾個方面進行整體把握。一是從含塵氣體的特性進行深入選擇。在除塵器的濾料選擇上,主要從棉、毛等一些天然纖維或者合成的纖維作為原材料制成,并且通過對不同的理化特性的分析,從具體的溫度、濕度、韌性等不同化學特性進行深入分析,因此,可以從濾料的整體特征進行全面的技術(shù)原則分析,主要從含塵氣體的各種溫度、濕度、韌性、可燃性、爆炸性等特性出發(fā),并認真對準各種纖維物質(zhì)的特征,進行合適的選擇。二是依據(jù)粉塵的性狀進行濾料選擇。其中,粉塵的特征主要包括有物理特性和化學特性,其中最主要的是從粉塵的物理性能深入探討,對于袋式除塵器的濾料材質(zhì)、結(jié)構(gòu)等進行全面的選用,主要是從粉塵的形狀以及顆粒分布、結(jié)構(gòu)后處理、凝聚性、吸濕性等特性出發(fā),形成全面的應用原則。三是依據(jù)袋式除塵器的青灰方式進行合理選用,主要是從濾料的結(jié)構(gòu)品種進行因素分析,不同的青灰方式能造成清灰能量的變化以及袋式的變形等等,因此,可以依據(jù)袋式除塵器的清灰方式選用相對應的濾料。四是整體考慮其他的應用特點。主要是從高濃度的收塵工藝、高標準的排放技術(shù)以及煙氣的場合等等,從含油量等粘性微塵氣體的整體特性進行結(jié)構(gòu)性除塵器的要求應用等。2、從使用角度選用袋式除塵器濾料的原則

從整體的分析來看,袋式除塵器既有相對嚴密的技術(shù)層面,能起到更好的除塵效果,同時,也要思考濾料的全面選用,從整體技術(shù)上深入探討。一是過濾性能好,阻力低;二是質(zhì)地均勻,尺寸穩(wěn)定,機械強度高,使用壽命長;三是化學穩(wěn)定性好,耐酸耐堿,耐較高溫度,抗氧化;四是原料來源廣泛,價格較便宜。很顯然,能滿足以上所有條件是很困難的,這是由于這些條件互相矛盾和制約的緣故。因此,在選擇濾料時應考慮主要因素。

3、常用的垃圾焚燒爐用袋式除塵器濾料

目前,垃圾焚燒爐袋式除塵器采用的濾料主要有PPS濾料、P84濾料、玻璃纖維膨體紗及覆膜濾料、玻璃纖維針刺氈、PTFE纖維復合濾料和GORE-TEX等品種,其他的還有PTFE纖維或者PTFE覆膜濾料。其中使用比較廣泛的是PPS濾料和P84濾料,尤其在國外的垃圾焚燒爐袋式除塵器中,這兩種濾料的使用量較大;玻璃纖維膨體紗覆膜濾料和玻璃纖維針刺氈在國內(nèi)和日本等地使用的比較普遍。

四、總結(jié)

選擇垃圾焚燒尾氣處理袋式除塵器濾料的材質(zhì)時,應考慮的主要因素為耐溫、耐酸、耐堿、耐氧化等;另外,垃圾焚燒煙氣的濕度較大,抗水解能力也是選擇濾料時必須考慮的一個因素,能更好的適應整體水平的提升。

【參考文獻】:

[1]柳少華;陳延濤;馮會玲;垃圾焚燒爐用袋式除塵器的濾料選擇;科技信息;2009年31期

[2]趙大明;潘偉;垃圾焚燒工程中二惡英的控制[J];上海電力;2010年03期

[3]郭沖;沈恒根;梁珍;杜柳柳;ADMIREX濾料技術(shù)與應用[J];產(chǎn)業(yè)用紡織品;2009年08期

第3篇:簡述重金屬污染的特點范文

(中國礦業(yè)大學,a.煤炭加工與高效潔凈利用教育部重點實驗室;b.化工學院,江蘇 徐州 221116)

摘要:簡述了煤基黃腐酸的性質(zhì)和基本特征,分別闡述了煤基黃腐酸在肥料和農(nóng)藥兩大領(lǐng)域的應用效果以及作用機理,簡要介紹了煤基黃腐酸農(nóng)用產(chǎn)品,并分析了煤基黃腐酸的研究現(xiàn)狀以及存在的問題,對其在農(nóng)業(yè)方面的應用前景進行了展望。

關(guān)鍵詞 :煤基黃腐酸;肥料;農(nóng)藥;農(nóng)業(yè);應用

中圖分類號:S141;S13 文獻標識碼:A 文章編號:0439-8114(2015)07-1543-04

DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2015.07.002

煤基腐殖酸(Humic Acid,簡稱HA)是植物遺體經(jīng)生物化學、物理化學以及地球化學作用發(fā)生了一系列復雜變化而形成的一類結(jié)構(gòu)復雜的酸性有機化合物,泥炭、褐煤及風化煤等低階煤中的腐殖酸含量相對較高,具有開發(fā)價值。由于低階煤熱值低,一直未被充分開發(fā)利用,閑置于土壤中對生態(tài)環(huán)境也造成一定程度的危害,而從低階煤中提取的煤基腐殖酸則具有較高的生物、化學活性,屬于高附加值產(chǎn)品,按照分子質(zhì)量的大小、顏色的深淺以及在不同溶劑里的溶解度大小,煤基腐殖酸大致可分為煤基黑腐酸、煤基棕腐酸和煤基黃腐酸三類。煤基黃腐酸(簡稱黃腐酸)溶于水、酸、堿、乙醇和丙酮,相對煤基黑腐酸及棕腐酸表現(xiàn)出較好的溶解性能[1,2],故無論是從經(jīng)濟方面還是環(huán)保方面考慮,從低階煤中提取的黃腐酸都具有較高的開發(fā)價值。

黃腐酸(Fulvic Acid,簡稱FA)也稱富里酸,具備腐殖酸的所有特性,但相比于腐殖酸中的其他酸性物質(zhì),黃腐酸的相對分子質(zhì)量更小,生理活性更大,溶解性更好,黃腐酸所具備的諸多優(yōu)良特性使其在農(nóng)業(yè)、工業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)、醫(yī)藥、環(huán)保等方面應用廣泛并取得了不錯的成效。農(nóng)業(yè)上,煤基黃腐酸具有改良土壤、促進植株生長、抗旱節(jié)水、增肥增效、防病抗病等特性,且本身無毒無污染,屬于綠色有機物,因此在農(nóng)業(yè)應用方面具有很大的發(fā)展前景[3,4]。

1 黃腐酸在肥料方面的應用

1.1 抗旱節(jié)水

中國大部分地區(qū)水資源匱乏,要大力發(fā)展農(nóng)業(yè)、充分利用土地資源,就必須提高農(nóng)作物的抗旱生長能力,使農(nóng)作物在缺水地區(qū)也能較好地生長。研究表明,黃腐酸復合肥料在增強農(nóng)作物抗旱性方面效果顯著。

用霧培的方法培養(yǎng)馬鈴薯幼苗,通過試驗研究不同用量的黃腐酸對馬鈴薯幼苗抗旱性及生長發(fā)育的影響,結(jié)果表明,在干旱脅迫下馬鈴薯幼苗的生長受到顯著抑制,而經(jīng)過適宜濃度的黃腐酸處理后,馬鈴薯幼苗的生長受干旱脅迫的影響較小,幼苗抗旱性明顯增強[5]。梁強等[6]以不同品種的甘蔗苗為研究對象,研究在干旱脅迫條件下不同濃度的黃腐酸對幼苗葉綠素熒光參數(shù)以及丙二醛的影響,研究結(jié)果顯示,葉綠素熒光參數(shù)的變化可以反映甘蔗幼苗抗旱性的變化,且丙二醛含量明顯低于不經(jīng)黃腐酸處理的幼苗空白對照試驗,在干旱脅迫下噴施黃腐酸明顯提高了甘蔗幼苗的抗旱性。韓玉國等[7]對黃腐酸類抗旱劑——FA旱地龍對蘋果樹的節(jié)水抗旱效果進行了研究,研究結(jié)果表明,噴施旱地龍后,每公頃果樹可節(jié)約灌水量487.5 m3,果樹水分利用率明顯提高,旱地龍節(jié)水效果顯著。

黃腐酸的抗旱特性主要體現(xiàn)在兩方面:第一,黃腐酸能較好地抑制葉面氣孔的開張度,從而削弱了葉面的蒸騰作用,減少了水分的揮發(fā)流失,保持作物體內(nèi)較多的水分以維持正常的生理活動;第二,黃腐酸能夠促進作物根系生長,使作物根系發(fā)達以便從土壤中吸取更多的水分。黃腐酸的這兩種能力共同作用,相輔相成,使作物“進水易,失水難”,從而較好地保留了作物體內(nèi)的水分,達到抗旱節(jié)水的效果[8-10]。

1.2 節(jié)肥增產(chǎn)

無機肥料的大量施用導致了土壤貧瘠、板結(jié)等一系列問題,而且肥料不能被農(nóng)作物充分吸收利用,造成大量的營養(yǎng)物質(zhì)流失,不僅大大提高了農(nóng)作物的種植成本,更對環(huán)境造成了很大的污染。黃腐酸具有一定的陽離子交換、絡(luò)合、螯合以及吸附能力[11],能夠固定多種微量元素,形成黃腐酸-微量元素復合體,更好地促進了作物對微量元素的吸收以及運輸,提高了微量元素的利用率。通過與傳統(tǒng)的化學肥料混合復配,黃腐酸能對肥料中的氮、磷、鉀等元素起到一定的控釋作用,使其緩慢釋放,減少了營養(yǎng)物質(zhì)的浪費,節(jié)約了肥料的使用量并且增加了肥效[12-14]。且黃腐酸能增加作物體內(nèi)葉綠素含量,強化作物光合作用進程,促進作物體內(nèi)糖分及干物質(zhì)的累積,黃腐酸一方面作為營養(yǎng)物質(zhì)另一方面又是作物生長素,促進了作物的生長發(fā)育。黃腐酸具有優(yōu)良的生物活性,能夠增強作物體內(nèi)諸多生物酶的活性,調(diào)節(jié)作物體內(nèi)的代謝活動,增強作物對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收轉(zhuǎn)化以及合成,促進作物生長并改善了作物品質(zhì)[15]。

以大豆為研究對象,對黃腐酸復合肥應用效果的探究表明,黃腐酸復合肥處理相對于常規(guī)肥料處理增產(chǎn),平均每公頃大豆增產(chǎn)94.5 kg,約合每公頃增加收益172.5元,施用黃腐酸復合肥具有較好的經(jīng)濟效益[16]。楊軼囡等[17]通過對玉米幼苗進行沙培試驗,研究了新疆風化煤黃腐酸對玉米幼苗生長發(fā)育的影響。經(jīng)過適宜濃度的黃腐酸處理后,玉米幼苗的株高、根長、植株干重以及糖分等都有不同程度的增加,黃腐酸較好地促進了幼苗的生長。趙永峰等[18]在干旱地區(qū)對噴施黃腐酸后馬鈴薯的生長狀態(tài)進行了研究,結(jié)果顯示對馬鈴薯噴施一定量的黃腐酸不僅能促進馬鈴薯的生長發(fā)育,改善馬鈴薯的品質(zhì),而且能使馬鈴薯成熟期提前,縮短種植周期。

1.3 改良土壤

土壤是農(nóng)作物生長的場所,土壤環(huán)境的好壞直接影響作物的生長發(fā)育,嚴重的土壤問題則會造成作物大幅減產(chǎn)甚至死亡,所以大力改善土壤環(huán)境對農(nóng)業(yè)發(fā)展具有重要意義。

黃腐酸具有膠體特性,能夠促使細小的土壤顆粒團聚在一起,增大土壤顆粒間的空隙,解決了因大量使用無機肥料帶來的土壤板結(jié)等一系列問題,使土壤肥沃松軟,更有利于土壤水、肥、氣、熱的合理調(diào)節(jié),給土壤中有益微生物的生存繁衍提供了良好的環(huán)境。鹽堿地的存在嚴重阻礙了部分地區(qū)的農(nóng)業(yè)發(fā)展,而黃腐酸具有弱酸的性質(zhì),施于土壤中能夠降低土壤pH,改善土壤堿性。黃腐酸能與一些難以被吸收的微量元素通過吸附、絡(luò)合等作用形成復合體,減少土壤中微量元素的流失,促進根系對微量元素的吸收[9-12,19]。除此之外,黃腐酸也具有減少作物體內(nèi)重金屬離子、防止土壤重金屬污染的環(huán)保作用[20]。

高玉芬等[21]研究了噴施黃腐酸液體肥對土壤改良以及冬小麥生長發(fā)育的影響,噴施黃腐酸液體肥后土壤干篩分級中0.25~1.00 mm的團聚體數(shù)量明顯增加,說明黃腐酸能改善土壤環(huán)境、促進冬小麥更好地生長。楊宇等[22]研究了生化黃腐酸土壤改良劑對鹽堿地土壤的作用效果以及對作物生長發(fā)育的影響,適量的生化黃腐酸土壤改良劑對鹽堿地土壤具有明顯的改堿效果,且能在一定程度上促進鹽堿地作物生長發(fā)育,實現(xiàn)鹽堿地作物增產(chǎn)增收。

1.4 增強作物抗逆性

黃腐酸不僅能夠提高作物的抗旱性,而且也能夠增強作物的抗寒、抗倒伏、抗干熱風、抗鹽堿等抗逆性,使作物能夠在較差的生長環(huán)境中較好地生長發(fā)育,以此實現(xiàn)土地資源的有效利用,促進部分環(huán)境惡劣地區(qū)的農(nóng)業(yè)發(fā)展,且能降低自然災害天氣(如大風、干旱、寒流等)帶來的影響,實現(xiàn)作物的增產(chǎn)增收。

2 黃腐酸在農(nóng)藥方面的應用

2.1 防病治病

黃腐酸能夠促進作物枝干粗壯,吸收較多的微量元素,減少部分因營養(yǎng)缺乏而引起的病癥。黃腐酸也具有抑制一些有害病菌(腐爛病菌等)生存的特性,間接達到了防病治病的效果[23]。研究表明,黃腐酸的防病治病能力與作物體內(nèi)過氧化酶活性有關(guān)。黃腐酸進入作物體內(nèi),能夠增強細胞質(zhì)膜的通透性,促進作物對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收,因此強化了作物體內(nèi)的新陳代謝活動并加快了核酸等重要物質(zhì)的合成速度,提高了過氧化酶的生理活性,從而抑制了有害病菌的侵入及生存。黃腐酸的幾種作用相輔相成,達到了作物防病治病的效果[3]。

黃腐酸對治療花生葉斑病、黃瓜霜霉病、蘋果樹干腐爛病、紅薯黑斑病等作物常見病癥具有顯著的療效,實際應用之后抗病效果顯著,且成本較低,抗病的同時也促進了作物的生長發(fā)育[24]。葡萄葉面噴施黃腐酸液體肥后的作用效果表明,葉面噴施黃腐酸后能夠顯著降低葡萄白腐病的發(fā)病率,提高葡萄植株的整體抗病性[25]。于志民等[26]選用黃腐酸灌溉肥,進行了水稻苗床灌溉施肥試驗,試驗結(jié)果表明,黃腐酸具有明顯的殺滅有害病菌的作用,經(jīng)過黃腐酸灌溉肥處理后,稻苗的抗病性大大增強,發(fā)病率大大降低且增產(chǎn)效果明顯,同時水稻質(zhì)量也得到了優(yōu)化,具有很高的經(jīng)濟效益。

2.2 緩釋增效

黃腐酸本身具有抗病特性,且與農(nóng)藥混合容易發(fā)生包括物理吸附、化學吸附在內(nèi)的多種吸附作用,生成黃腐酸-農(nóng)藥復合體,減少了農(nóng)藥的流失浪費,增強了農(nóng)藥的化學穩(wěn)定性,使農(nóng)藥緩慢釋放,保持農(nóng)藥藥性持久。除此之外,黃腐酸還具有較強的表面活性,能顯著降低水溶液表面張力,從而使農(nóng)藥具有較好的分解、乳化能力,提高了農(nóng)藥在水中的溶解性,使其能夠更好地發(fā)揮藥性。黃腐酸與農(nóng)藥混合、通過相互作用,達到了農(nóng)藥緩釋增效的目的[12,27]。

用黃腐酸與懸浮種衣劑混合復配,通過復配藥劑拌種(棉花種),適量劑量的復配藥劑顯著提高了棉花的抗病能力,棉花病蟲害下降明顯,且藥劑的持效期延長,減少了農(nóng)藥用量,達到了緩釋增效的目的[28]。水溶煤基酸(降解法黃腐酸)與除草劑復配對田間除草的作用效果表明,黃腐酸復配除草劑比單用除草劑具有更好的除草效果,黃腐酸的增效作用顯著[29]。

2.3 降低毒性

隨著農(nóng)作物病蟲災害的增加,大量施用農(nóng)藥成了提高作物效益的必然選擇。殘留的農(nóng)藥不僅污染土壤、水體,對生態(tài)環(huán)境也造成一定的破壞,而且農(nóng)藥依附在作物上或被作物吸收后易于通過食物鏈富集于人體內(nèi),對人們身體健康造成很大的危害,所以降低農(nóng)藥毒性、減少農(nóng)藥使用量是發(fā)展綠色農(nóng)業(yè)的必然選擇。白燕等[30]研究了黃腐酸與氧化樂果等幾種常見農(nóng)藥急性聯(lián)合毒性作用,用小鼠注射農(nóng)藥進行毒效研究試驗,結(jié)果顯示,黃腐酸能顯著降低農(nóng)藥毒性,減少農(nóng)藥使用量,保護環(huán)境,減輕農(nóng)藥對人畜的危害。

3 主要黃腐酸農(nóng)用產(chǎn)品

黃腐酸與肥料復配或者與農(nóng)藥等混合研發(fā)出的新型農(nóng)產(chǎn)品具有黃腐酸的諸多優(yōu)良特性,對促進農(nóng)業(yè)綠色、科學發(fā)展具有重要意義。河南科學院化學研究所與其他研究所合作,根據(jù)黃腐酸在農(nóng)業(yè)方面應用的優(yōu)點,成功開發(fā)了抗旱劑1號、紅薯保鮮粉、多效增糖靈、多效優(yōu)、黃腐酸鹽、新型絡(luò)合微肥6個主要黃腐酸農(nóng)用產(chǎn)品,產(chǎn)品投入市場后,取得了很好的效果,并得到了推廣與應用[31]。針對作物抗旱劑,新疆黃腐酸科技開發(fā)公司研發(fā)了旱地龍黃腐酸產(chǎn)品,經(jīng)研究旱地龍含有多種氨基酸、植物生長必需微量元素,且含有多種活性基團,具有明顯的抗旱作用,并能在一定程度上促進作物生長發(fā)育,受到了國內(nèi)外使用者的廣泛好評[32]。

4 小結(jié)與展望

黃腐酸資源來源廣泛,既可從大量熱值較低的低階煤中獲得,也可使用優(yōu)選微生物對廢棄秸稈等農(nóng)業(yè)廢棄物進行生物發(fā)酵獲得生化黃腐酸。黃腐酸的生產(chǎn)使用不僅能促進作物的生長發(fā)育、增產(chǎn)增收,而且能實現(xiàn)廢棄物的再利用,節(jié)約資源,減少污染,對生態(tài)環(huán)境起到了一定的保護作用,實現(xiàn)了生態(tài)農(nóng)業(yè)的大力發(fā)展,符合國家發(fā)展戰(zhàn)略。不過如今黃腐酸在農(nóng)業(yè)方面的研究還不算成熟,還有諸多技術(shù)亟待完善。

1)選取合適的原料,優(yōu)化黃腐酸提取工藝,在產(chǎn)品純度提高的基礎(chǔ)上降低提取成本,使其價格更合理,以便更好地應用到農(nóng)業(yè)及其他領(lǐng)域。

2)針對不同地區(qū)、不同作物、不同病癥,研制出特定的黃腐酸產(chǎn)品,使其增效與治病更具針對性,從而更好地提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)。

3)優(yōu)化黃腐酸與化學肥料、微量元素、農(nóng)藥等的配比,實現(xiàn)最低資源利用的最好效果。

4)研究黃腐酸在農(nóng)產(chǎn)品上的最佳施用時間,以便獲得最佳施用效果。

無論是從環(huán)保還是經(jīng)濟角度考慮,無毒、無公害、增效明顯的黃腐酸產(chǎn)品的應用是未來農(nóng)業(yè)大力發(fā)展的方向,減少污染,增產(chǎn)增收,黃腐酸產(chǎn)品的大力推廣符合科學發(fā)展觀,具有顯著的經(jīng)濟效益和社會效益,黃腐酸產(chǎn)品在未來農(nóng)業(yè)的發(fā)展中必將會得到越來越廣泛的應用。

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