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脱硫石膏对土壤磷流失的阻控效应及机制试验

陈小华  钱晓雍  李小平  张辉  胡双庆  贺坤  李静  
【摘要】:研究脱硫石膏(flue-gas desulfurization gypsum,FGDG)对土壤磷流失的阻控效果,既有利于开拓FGDG资源化利用新途径,又有助于丰富农业面源磷流失控制工程技术。借助土柱淋溶试验和人工边坡降雨侵蚀模拟试验,针对上海某火电厂的FGDG,系统研究不同质量配比(0、1%、2.5%和5%)的FGDG对农田土壤的固磷效果及机理。结果表明:1)FGDG的Ca2+将溶解态P转化成难溶态P,并将土壤无机磷中的Ca2-P、Al-P转化成Ca8-P和Ca10-P,有效控制溶解态磷(total dissolved phosphorus,TDP)直接流失,与对照组相比,施加FGDG对淋洗土柱TDP流失的阻控率达到92.8%~94.8%,而添加FGDG的各处理间无显著差异(P0.05);2)添加FGDG后,土壤的渗透性能和抗侵蚀能力极显著提高(P0.05),1%~5%的FGDG可使土柱渗透性能提升近10倍,添加FGDG的各处理组间无显著差异(P0.05),1%FGDG对坡面径流量的最大削减率为37.5%,对土壤侵蚀(泥沙流失)的最大削减率为59.5%,有利于控制泥沙结合态磷的流失;3)各FGDG处理对土柱中总磷(total phosphorus,TP)流失的阻控率为23.6%~79.5%,且随着配比增加而上升,与对照组相比,1%FGDG对人工边坡土壤TP流失的阻控率为61.5%。土壤流失的TDP量占流失TP的比例只有0.6%~6.1%,反映出改善土壤渗透性能、削减地表径流冲刷是FGDG控制P流失的主要机制,而Ca与P之间的沉淀反应属于从属机制。

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