[发明专利]一种评价硫脲醛树脂固化重金属污染土壤过程中土壤性能的方法

说明书

本发明涉及一种评价硫脲醛树脂固化重金属污染土壤过程中土壤性能的方法。该方法首先选择重金属污染土壤，将硫脲醛树脂钝化剂加入重金属污染土壤中，自加入起于于第1‑24天间隔取样4‑6次，分别测试土壤中重金属的浸出浓度，同时测试土壤蔗糖酶、脲酶、磷酸酶的活性。以重金属的浸出浓度为自变量，土壤蔗糖酶、脲酶、磷酸酶活性分别为因变量绘制关系曲线，得到重金属与酶活性的剂量‑效应关系。选择重金属与酶活性的剂量‑效应关系较强，即随重金属含量降低而酶活性增强的土壤酶，作为该重金属污染土壤的生物标记物。在重金属浓度降低到标准值时所对应的该酶的活性值，作为该重金属污染土壤的性能修复基准。

技术领域

本发明属于重金属污染土壤修复技术领域，尤其涉及一种土壤酶活性评价水溶性硫脲醛树脂固化重金属污染土壤过程中土壤性能的评价方法。

背景技术

因重金属污染土壤具有毒害性、隐蔽性、长期性、生物累积性和不可逆转性等特点，严重影响土壤环境安全及人体健康，故而重金属污染的土壤修复治理工作受到广泛的关注。目前比较常用的治理技术为固化/稳定化方法，硫脲醛树脂钝化剂可以把重金属离子转化为稳定的形态，在土壤固化/稳定化修复方面具有高效、廉价、增容小的优点。

在重金属污染土壤的修复过程中，单纯的重金属浓度降低并不能说明土壤的各项机能得到了修复。目前报道的关于固化/稳定化修复重金属污染土壤的文献主要集中在对钝化剂固化效率的研究，但是对于污染土壤修复过程中土壤性能的变化研究较少，这就很难说清楚土壤修复的程度。因此，选择一种修复基准是十分重要的。土壤酶参与了土壤的发生和发育以及土壤肥力的形成和演化的全过程，同时土壤酶活性是衡量土壤生物学活性和土壤健康的重要指标。重金属本身会对土壤酶活性产生抑制作用，在钝化剂固化重金属后，土壤酶活性可能得到恢复。所以，酶活性是评价土壤性能的一项重要指标。对于一种钝化剂来说，其应用于土壤后如果可以确定其固化重金属污染土壤过程中土壤性能的变化，便可以更加全面的说明其对土壤的修复效果。

发明内容

土壤酶参与了土壤的发生和发育以及土壤肥力的形成和演化的全过程，选择土壤酶作为污染土壤修复的生物标记物。土壤酶的种类比较多，而蔗糖酶是一种可以把土壤中高分子量蔗糖分子分解成能够被植物和土壤微生物吸收利用的葡萄糖和果糖的水解酶，为土壤生物体提供充分能源，其活性反映了土壤有机碳累积与分解转化的规律，左右着土壤的碳循环；脲酶是尿素胺基水解酶类的通称，是一种将酰胺态有机氮化物水解转化为植物可以直接吸收利用的无机态氮化物的酶，它的活性在某些方面可以反映土壤供氮水平与能力，与土壤中氮循环体系有着密切联系；土壤磷酸酶能促进有机磷化合物分解和将聚磷酸盐水解为正磷酸盐供给作物吸收，在土壤磷素的生物化学循环过程中起着重要作用，促进作物对土壤有机磷的吸收，碱性磷酸酶活性是评价土壤磷素生物转化方向与强度的指标。因此蔗糖酶、脲酶、碱性磷酸酶分别代表土壤中的碳、氮、磷循环，为衡量土壤生物学活性和土壤健康的重要指标，选择这三种酶作为衡量污染土壤修复的指标。

钝化剂的作用是与土壤中重金属螯合或络合成稳定的重金属形态，从而减少重金属的离子态。随着重金属有效态含量的降低，其对土壤中酶活性产生的抑制作用也会减少，酶活性应该随之增强。但是不同重金属与不同种类酶的剂量-效应关系不尽相同，需要通过比较不同重金属浓度与酶活性的关系曲线，从中选择出与该重金属剂量-效应关系最强的酶作为该重金属污染土壤的生物标记物。当重金属浓度降低到标准值时，所对应的酶活性值，作为该重金属污染土壤性能的修复基准。即某种重金属污染的土壤，当其选为生物标记物的酶活性达到修复基准时，即认为该土壤的生态性能得到修复。

本发明的目的在于提供一种用于评价脲醛树脂固化重金属污染土壤过程中土壤性能修复的方法，用于确定硫脲醛树脂用作土壤重金属钝化剂的土壤性能修复效果。

本发明的技术方案如下：

一种用于评价硫脲醛树脂固化重金属污染土壤过程中土壤性能的方法，包括如下步骤：