绿化植物废弃物对重金属Cu在土柱中垂直分布的影响

可以看出，对照处理0~5cm层土壤中重金属Cu的含量为73.23mg/kg，覆盖绿化植物废弃物于土壤之上的处理，重金属Cu在0~5cm土层含量较对照高，其中覆盖10cm和20cm厚绿化植物废弃物处理重金属Cu含量最大，且较相近，分别为165.83mg/kg和168.73mg/kg，覆盖5cm厚绿化植物废弃物处理次之，为133.32mg/kg；而土壤与10cm和20cm绿化植物废弃物相混合的处理0~5cm层重金属Cu含量较对照低，为33.80mg/kg和30.13mg/kg。与添加到该土柱污染土所含Cu含量(1396mg/kg)相比可以发现，对照表层0~5cm中Cu的存留量占添加量的5.25%，覆盖5cm、10cm和20cm厚绿化植物废弃物的处理0~5cm土层Cu的存留量分别占添加量的9.58%、11.88%和11.95%，分别比对照增加了4.33%、6.63%和6.70%，分析其原因可能是表层覆盖的绿化植物废弃物分解形成的腐殖酸与Cu发生络合或螯合反应形成了腐殖酸-Cu络合物，增加了土壤中重金属Cu的稳定性，降低了其淋溶性，从而导致了Cu在土壤表层的积累[12,17]。这与陈世俭的研究结果相一致，认为有机物质对土壤化学活性Cu的控制与Cu对有机物质有较强的亲和力有关[18]。此外，虽然有机质对重金属的吸附强度也随pH的变化而变化，相关研究表明有机质对重金属的吸附在pH5~7范围内达到较高水平，pH<5和pH>8均可降低有机质对这些重金属的吸附[19]。从图3土壤pH的结果可以发现，覆盖绿化植物废弃物处理0~5cm层土壤pH均小于7，可见此时绿化植物废弃物分解形成的腐殖酸与Cu发生络合或螯合反应占主导地位。而土壤与10cm和20cm厚绿化植物废弃物相混合的处理，0~5cm土层Cu的存留量分别是其添加量的2.42%和2.16%，均比对照减少了2.83%和3.09%，这可能是2种因素综合作用的结果，一方面由于该处理pH较对照低，大量H+与Cu2+存在竞争吸附，抑制了Cu的吸附，使其较容易淋溶；另一方面由于土壤与绿化植物废弃物混合处理与绿化植物废弃物覆盖于土壤之上处理相比，0~5cm层土壤有机质前者较后者高（见图4），使后者处理中形成腐殖酸-Cu络合物的可能性较小所导致的。此外，对照处理中0~5cm层存在一定量的Cu积累可能与pH较高，形成了Cu的沉淀，导致其淋溶迁移的可能性较小有关。从图2结果还可得知，随着土壤深度的增加，对照和覆盖绿化植物废弃物处理中Cu的含量急剧减小，这与一般的研究结果相一致。通常认为，重金属主要在土壤表层积累，其纵向迁移趋势不明显[20-21]。但绿化植物废弃物与土壤混合的处理重金属Cu的积累现象不明显，与10cm厚绿化植物废弃物混合的处理在5~10cm土层Cu的含量较大，与20cm厚绿化植物废弃物混合的处理在10~20cm土层Cu的含量较大。此外，通过相关性分析也表明，土壤中Cu含量与有机质具有极显著正相关性，相关系数为0.7499，土壤中Cu含量与pH呈极显著负相关关系，相关系数为0.6972。

绿化植物废弃物对重金属Cu在土柱中垂直分布的影响

灰潮土淋溶柱中Pb的分布情况与Cu有所相似（见图5），覆盖绿化植物废弃物于土壤之上的处理表层0~5cm土壤中Pb的含量较对照Pb含量大，而土壤与绿化植物废弃物相混合的处理表层0~5cm土壤中Pb的含量较对照小，如与对照处理表层0~5cmPb含量（106.33mg/kg）相比，覆盖5cm（Pb含量176.63mg/kg）、10cm（Pb含量373.78mg/kg）和20cm（Pb含量365.68mg/kg）厚绿化植物废弃物的处理分别为对照的1.66倍、3.52倍和3.44倍；与10cm和20cm厚绿化植物废弃物相混合处理Pb含量（分别为25.38mg/kg和32.11mg/kg）均仅占对照处理的0.3倍。与添加到该土柱污染土Pb含量(1293mg/kg)相比可以发现，对照表层0~5cm中Pb的存留量占添加量的8.22%，覆盖5cm、10cm和20cm厚绿化植物废弃物的处理0~5cm土层Pb的存留量分别占添加量的13.66%、28.91%和28.28%，分别比对照增加了5.44%、20.69%和20.06%，其原因与上述Cu相似，表层覆盖的绿化植物废弃物分解形成的腐殖酸与Pb发生络合或螯合反应形成了腐殖酸-Pb络合物，增加了土壤中重金属Pb的稳定性，降低了其淋溶性，从而导致了Pb在土壤表层的积聚[12,17]，且从覆盖10cm、20cm厚绿化植物废弃物后其0~5cm层积累现象更明显也进一步证明了腐殖酸-Pb络合物的形成导致Pb不易迁移。此外，与Cu在淋溶柱中的分布相同，土壤与10cm厚绿化植物废弃物相混合处理5~10cm土层Pb的含量最大，土壤与20cm厚绿化植物废弃物想混合处理10~20cm土层Pb含量最大。