

6.1 作用机理与效果
熟石灰修复重金属污染土壤的机理主要是通过提高土壤pH值,促使重金属离子形成氢氧化物或碳酸盐沉淀,降低其生物有效性和迁移性。当熟石灰加入土壤后,它会与土壤中的酸性物质发生中和反应,提高土壤pH值。在碱性条件下,大多数重金属离子(如Cd²⁺、Pb²⁺、Cu²⁺、Zn²⁺等)会形成氢氧化物或碳酸盐沉淀,从而降低其在土壤溶液中的浓度和生物有效性。
研究表明,熟石灰对镉(Cd)污染土壤的修复效果尤为显著。在酸性镉污染稻田中施用熟石灰,可以有效降低土壤中有效态镉的含量,减少水稻对镉的吸收积累。熟石灰(Ca(OH)2)能使Cd2+、Pb2+等重金属离子沉淀,缓解有效态重金属元素对土壤的污染。此外,熟石灰中的钙离子(Ca²⁺)还可以与重金属离子竞争土壤胶体上的吸附位点,进一步降低重金属的活性。
6.2 应用技术与策略
熟石灰在重金属污染土壤修复中的应用需考虑施用量、施用方法、施用时机和配施材料等因素。根据土壤重金属污染程度和土壤性质确定合理的施用量是关键。以镉污染稻田为例,根据土壤pH值和质地的不同,熟石灰(以CaO计)施用量范围为75-250公斤/亩。沙壤土用量较低,粘土用量较高;土壤pH值高的用量较低,pH值低的用量较高。
在施用方法上,一般采用人工或机械的方式,将熟石灰均匀撒施在土壤表面,然后通过旋耕等方式使其与土壤充分混合。为避免局部过碱或施用量不均,熟石灰的细度应达到100目以上。此外,熟石灰的施用频率一般为1次/年,当土壤pH值达到7.0后,需停施1年,避免过度施用导致土壤板结和微量元素失衡。
6.3 局限性及应对策略
尽管熟石灰在重金属污染土壤修复中效果显著,但也存在一定局限性。一是过度施用可能导致土壤过碱,影响作物对微量元素的吸收;二是对两性金属元素(如砷)的处理需谨慎,因为提高pH可能增加砷的活性;三是长期大量使用可能破坏土壤结构,导致板结。
针对这些局限性,可采取以下应对策略:一是与其他改良剂配施,如有机肥、生物炭、硅肥等,实现协同修复;二是建立基于土壤性质和污染特征的精准施用技术,避免过度施用;三是加强修复后的土壤管理,监测土壤pH和重金属形态变化,及时调整管理措施。通过这些策略,优化熟石灰在重金属污染土壤修复中的应用,实现土壤质量与农产品安全的协同提升。