聚丙烯酰胺是一種具有交聯(lián)結(jié)構(gòu)的高分子物質(zhì),在國外廣泛應(yīng)用于水 土保持在農(nóng)業(yè)面源污染防治中,PAM能有效 降低農(nóng)田徑流中氮磷含量、COD、B0D、農(nóng)藥濃度及 有害微生物數(shù)量。在我國,PAM的應(yīng)用集中 在內(nèi)陸西北地區(qū),且以水土保持為主,對影響水環(huán) 境質(zhì)量的營養(yǎng)鹽(尤其是磷素)的控制效應(yīng)關(guān)注 不夠。
紫色土占三峽庫區(qū)耕地面積的78. 7%,且其中 絕大多數(shù)為坡耕地,水土和養(yǎng)分流失嚴(yán)重。由 于三峽水庫“蓄清排濁”的特殊水庫調(diào)度方式,將在 庫區(qū)形成高差30m,面積約為600km2的大規(guī)模消 落帶,消落區(qū)坡耕地土壤在周期性淹水-落干條件 下,磷素向水體的釋放可能成為庫區(qū)水體重要的磷 素內(nèi)源。隨著三峽庫區(qū)面源污染形勢日益嚴(yán)峻, PAM也逐漸開始應(yīng)用于庫區(qū)坡耕地,以達(dá)到減少農(nóng) 田徑流,控制氮、憐負(fù)荷的目的;而石灰石、石膏、沸石 及腐殖質(zhì)_]都是常用的土壤改 良劑,在PAM實際應(yīng)用中也較多地作為土壤強(qiáng)化劑 聯(lián)用。當(dāng)PAM應(yīng)用于消落帶時,PAM以及與上述幾種強(qiáng)化劑聯(lián)用對土壤磷的吸持特性及遷移釋放的影響如何?目前尚未見報道。
PAM和強(qiáng)化劑導(dǎo)致 土壤吸附磷量減少,而吸附強(qiáng)度增大,因此在淹水 條件下,經(jīng)PAM處理的土樣表現(xiàn)出對磷素釋放的抑 制。除此之外,還可能是PAM高分子鏈與土壤顆粒 間通過架橋吸附作用形成團(tuán)粒化結(jié)構(gòu),降低了土壤 間隙水流動性,減少磷素遷移,尤其淹水初期 表現(xiàn)更明顯。
另外,在本試驗過程中觀察到水土界面有白色 絮狀薄膜形成,這可能是PAM的酰胺基與土壤陽離 子生成絮團(tuán),使得間隙水中因缺氧形成的被包裹其中,難以進(jìn)人水體。而Pa4的生物有效磷 釋放濃度和CK無差異,可能是因過多PAM分子鏈 在土壤中形成一定的空間結(jié)構(gòu),加速了土壤間隙水 和上覆水體之間的物質(zhì)交換,抑制和促進(jìn)作用相互平衡的結(jié)果。
干濕交替導(dǎo)致PAM作用減弱至幾乎完全消失, 其原因可能是由于落干期排水,水土界面的PAM分 子隨水排掉;而另一重要原因是落干期土壤暴露引起 的光解及土壤微生物的分解活動。因此,PAM 單獨應(yīng)用于控制消落區(qū)磷向水體的釋放,除應(yīng)控制適宜使用濃度外,應(yīng)在落干后,再次淹水前分次施用。