模擬降雨條件下赤泥對土壤鹽堿化的影響

劉繼東，杜 平，任 杰，3，陳 娟，劉小蓮，徐 剛，吳明紅*

模擬降雨條件下赤泥對土壤鹽堿化的影響

劉繼東1，2，杜 平2，任 杰2，3，陳 娟2，劉小蓮1，2，徐 剛1，吳明紅1*

（1.上海大學(xué)環(huán)境與化學(xué)工程學(xué)院，上海200444；2.中國環(huán)境科學(xué)研究院，環(huán)境基準(zhǔn)與風(fēng)險(xiǎn)評估國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京100012；3.北京師范大學(xué)水科學(xué)研究院，北京100875）

為了解不同厚度赤泥在酸雨和雨水淋溶條件下對土壤鹽堿化的影響，以山西某堆場赤泥為研究對象，采用土柱淋溶實(shí)驗(yàn)研究在模擬酸雨和雨水條件下，覆蓋不同厚度赤泥對土壤pH、堿化度（ESP）以及電導(dǎo)率（EC）的影響。所用土壤為堆場附近背景土壤，其pH為8.68，有機(jī)質(zhì)含量為25.66 g·kg-1，容重為1.20 g·cm-3，含水率為12.01%。結(jié)果表明：經(jīng)淋溶后，土壤pH在表層0～10 cm深度顯著升高，最大值達(dá)到10.18；在10～30 cm增加到8.67～9.12，與原始土壤相比升高較為明顯；在30～60 cm深度沒有明顯變化。除覆蓋5 cm厚赤泥經(jīng)雨水淋溶組之外，其他實(shí)驗(yàn)組表層（0～10 cm）土壤ESP值均超過15.00%，土壤呈堿化狀態(tài)；在10～40 cm深度土壤ESP增加到5.38%～14.70%范圍，有堿化趨勢，對40 cm以下深度土壤堿化影響較小。所有實(shí)驗(yàn)組中土壤EC值僅略有增加，對土壤鹽化影響不明顯。赤泥中鈉、鉀、鎂、鈣具有較強(qiáng)的遷移性，淋出液中最大濃度分別為125.86、2.23、57.13、209.07 mg·L-1，可能會對地下水造成潛在影響。在實(shí)驗(yàn)條件下，赤泥對土壤堿化影響較為明顯，且堿化影響隨覆蓋赤泥厚度增加而增大，酸雨淋溶比雨水淋溶影響更為嚴(yán)重。

赤泥；土柱；酸雨淋溶；鹽堿化；交換性鹽基離子

赤泥是氧化鋁生產(chǎn)過程中排放的一種固體廢棄物。因鋁土礦品位、生產(chǎn)工藝不同，氧化鋁企業(yè)每生產(chǎn)1 t氧化鋁外排赤泥1～1.5 t[1]。截至2014年，全球累積堆存赤泥35億t，并且以每年1.2億t的速率增長[2]，目前我國累積堆存赤泥高達(dá)3.5億t[3]。赤泥資源化利用主要用于制備去除污染物的吸附劑及催化劑等[4－6]。由于赤泥含堿量高及返堿等特點(diǎn)，其大宗利用一直是世界性難題[7－8]?，F(xiàn)階段赤泥主要采用堆場堆存的方式進(jìn)行處置[9]，由于赤泥堆場占地面積巨大，表面干結(jié)的赤泥極易在風(fēng)力作用下隨揚(yáng)塵進(jìn)入到周邊環(huán)境。赤泥堆場造成的環(huán)境問題已經(jīng)成為限制氧化鋁行業(yè)發(fā)展的瓶頸，同時(shí)也在一定程度上影響了堆場周邊群眾的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，成為局部區(qū)域社會不安定因素。因此，科學(xué)評估赤泥堆場對周邊環(huán)境尤其是對土壤環(huán)境的影響具有重要意義。

目前國內(nèi)外關(guān)于赤泥的研究熱點(diǎn)主要集中在赤泥經(jīng)過改性后用于修復(fù)重金屬污染、酸性物質(zhì)和含磷物質(zhì)污染的土壤，赤泥作為污染水體的吸附材料以及赤泥中稀有元素回收利用等。赤泥的性質(zhì)隨鋁土礦品位、氧化鋁生產(chǎn)工藝不同而不同，通常赤泥具有強(qiáng)堿性且含有多種重金屬[8]。赤泥中堿性物質(zhì)的研究主要是其中堿性物質(zhì)的去除，如Zhu等[1]通過燒結(jié)水洗等方式確定赤泥的脫堿機(jī)制為Na6CaAl6Si6（CO3）O24·2H2O先分解為NaOH·H2O和Na2Ca（CO3）2，進(jìn)而釋放到周圍環(huán)境介質(zhì)中。Claudia等[10]與Rai等[11]利用海水將赤泥中可溶性堿性物質(zhì)轉(zhuǎn)化到難溶礦物中以降低其堿性。Burke等[12]利用鹽酸、石膏和海水對pH為13的赤泥樣品進(jìn)行中和，將pH降低到10以下。針對赤泥中堿性物質(zhì)對環(huán)境的影響研究，多基于匈牙利赤泥庫潰壩事故對周圍環(huán)境造成的危害，如William等[13]研究發(fā)現(xiàn)赤泥堆場潰壩事故周圍2 km范圍內(nèi)的地表水和沉積物均呈強(qiáng)堿性；Winkler等[14]也有類似研究結(jié)果，認(rèn)為赤泥潰壩會造成周圍土壤堿化和高濃度鈉鹽。Anton等[15]采用土柱裝置模擬赤泥庫潰壩對周圍土壤的影響，發(fā)現(xiàn)土壤中鈉的濃度明顯增加。Rékási等[16]模擬潰壩情形下堿性赤泥對土壤剖面的影響，發(fā)現(xiàn)土壤pH及可交換態(tài)和水溶態(tài)鈉均有增加，且對0～30 cm深度土壤影響顯著。針對赤泥堆場揚(yáng)塵的特征，Gelencsér等[17]發(fā)現(xiàn)在不利氣象條件下，赤泥堆場表面能夠通過揚(yáng)塵方式向周圍環(huán)境輸送大量赤泥顆粒。赤泥中堿性物質(zhì)進(jìn)入土壤中會破壞土壤有機(jī)礦質(zhì)復(fù)合體，使得土壤有機(jī)質(zhì)含量降低造成土壤板結(jié)[16]以及增加土壤中鹽堿含量，造成土壤鹽堿化。目前土壤鹽堿化分級沒有具體標(biāo)準(zhǔn)[18]，國內(nèi)外學(xué)者普遍將土壤pH值、電導(dǎo)率（EC）、堿化度（ESP）等作為土壤鹽堿化參數(shù)，將pH＞8.50、EC＞4.00 mS·cm－1以及ESP＞15.00%作為鹽堿土參考范圍[19－22]。因此，采用土壤pH值、EC、ESP等參數(shù)表征土壤鹽堿化程度，分析赤泥對周邊土壤鹽堿化影響，對赤泥堆場環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評估具有重要的指導(dǎo)意義。

本文采用土柱淋溶實(shí)驗(yàn)，模擬堆場潰壩后或常規(guī)狀態(tài)下赤泥通過揚(yáng)塵進(jìn)入周邊土壤的情形，采用土壤pH、EC、ESP等參數(shù)確定赤泥在不同降雨條件下對土壤鹽堿化的影響。本研究目的為①確定不同厚度赤泥經(jīng)過酸雨和雨水淋溶，對土壤鹽堿化影響程度。②確定赤泥中鈉、鉀、鎂、鈣對地下水的潛在影響。

1 材料與方法

1.1 樣品采集與制備

赤泥樣品取自山西某氧化鋁公司赤泥堆場（38°46′41.23″N，112°48′2.39″E），背景土壤采自堆場附近（38°46′22.70″N，112°49′24.57″E）。土壤采集深度為60 cm，分為0～20、20～40、40～60 cm三層，現(xiàn)場測定容重及含水量。將赤泥與背景土壤在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)自然風(fēng)干，壓碎混勻，研磨過10目篩用于裝填土柱。采集的赤泥與背景土壤基本理化性質(zhì)如表1所示，赤泥中主要氧化物含量見表2。

因樣品取樣點(diǎn)位于太原附近，故本實(shí)驗(yàn)所用雨水的化學(xué)組成參考太原地區(qū)自然雨水組成配制[23]，每升雨水中含Ca（NO3）22.95 mg，CaCl228.64 mg，（NH4）2SO411.88 mg，K2SO45.22 mg?？紤]太原地區(qū)酸雨為硫酸和硝酸復(fù)合型，且極端酸性降雨pH值接近4.2[24]，故模擬酸雨采用硫酸和硝酸質(zhì)量比為60∶40的酸溶液與去離子水混合，調(diào)節(jié)溶液pH值為4.2制得。

1.2 淋溶實(shí)驗(yàn)

淋溶實(shí)驗(yàn)參考文獻(xiàn)[25]，淋溶裝置如圖1所示，所用圓柱材質(zhì)為有機(jī)玻璃，高100 cm，內(nèi)徑8 cm，側(cè)壁每間隔10 cm預(yù)留土壤取樣孔，底部預(yù)留漏斗形出水孔。土柱淋溶實(shí)驗(yàn)步驟：①裝填土柱：依據(jù)容重1.20 g·cm-3裝填，分別按照采集分層順序由深到淺將土壤樣品分層裝入土柱，每裝填5 cm壓實(shí)，每裝填一層土壤調(diào)節(jié)含水率為12.01%，共裝填土壤60 cm（最下部裝填10 cm石英砂），土壤上面分別裝填厚度為5、15、25cm的赤泥（根據(jù)采樣現(xiàn)場赤泥容重1.12 g·cm-3，5、15、25 cm厚度赤泥分別為281.34、844.03、1 406.72 g），赤泥與土壤之間用60目尼龍紗網(wǎng)隔開。對照實(shí)驗(yàn)組只填土壤，不填赤泥。②淋溶過程：根據(jù)太原市近10年平均年降雨量約500 mm，土柱內(nèi)徑為8 cm，確定總淋溶量為2.5 L，即相當(dāng)于1年的降雨體積。根據(jù)預(yù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果控制淋溶速率為0.12 mL·min-1（小雨雨量），在室溫下（25°C）以連續(xù)淋溶的方式進(jìn)行淋溶，待總淋溶量達(dá)到2.5 L時(shí)淋溶實(shí)驗(yàn)停止。淋溶實(shí)驗(yàn)分組及持續(xù)時(shí)間見表3。③取樣：淋溶期間在土柱底部出水口每50 mL收集淋出液樣品；淋溶結(jié)束后在土柱側(cè)壁0、10、20、30、40、50、60 cm深度取樣孔分別取土壤樣品，待自然風(fēng)干后，壓碎混勻研磨待測。

表1 原始赤泥與土壤基本理化性質(zhì)Table 1 Selected physical and chemical properties of the initial samples

1.3 土壤鹽堿度分析

赤泥及土壤pH采用電極法（NY/T 1121.2—2006）測定。稱取過10目篩的風(fēng)干樣品10.00 g于50 mL聚乙烯離心管中，加入25 mL去離子水，內(nèi)置攪拌子采用磁力攪拌器振蕩1 min，靜置30 min后待測。

表2 赤泥中主要氧化物含量（%）Table 2 Contents of major oxides in bauxite residue（%）

圖1 淋溶裝置示意圖Figure 1 Schematic diagram of soil column

表3 實(shí)驗(yàn)分組及淋溶過程Table 3 Different groups and process of leaching experiments

赤泥及土壤EC采用電極法（HJ 802—2016）測定。稱取20.00 g過10目篩的風(fēng)干樣品于250 mL錐形瓶中，加入100 mL去離子水，在水平振蕩器上室溫振蕩30 min，靜置30 min后待測。

赤泥及土壤CEC采用土壤交換性陽離子標(biāo)準(zhǔn)方法（NY/T 295—1995）測定。稱取過10目篩風(fēng)干樣品5.00 g置于100 mL離心管中，加入1 mol·L-1NH4OAc（pH 7）溶液60 mL并充分?jǐn)嚢杈鶆颍?000 r·min-1離心5 min，上清液收集到250 mL容量瓶中，如此用上述乙酸銨溶液處理2～3次至無Ca2+析出為止，最后用乙酸銨溶液定容待測。所有樣品均做三個(gè)平行。土壤ESP為交換性鈉與交換性陽離子的比值[26]：

ESP=交換性鈉/交換性陽離子總量×100%

1.4 分析檢測

赤泥和土壤pH值采用電極法（FE20/FG2，Met tler-Toledo，瑞士）測定。樣品EC值采用電導(dǎo)法（S230-USP/EP，Mettler-Toledo，瑞士）測定?？傆袡C(jī)碳利用C/N測定儀（Multi N/C 3100，Analytik Jena，德國）測定，有機(jī)質(zhì)含量為總有機(jī)碳含量乘以系數(shù)1.724得到。CEC值依據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（NY/T 295—1995）制備樣品，經(jīng)稀釋后采用電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（ICP-MS 7500c，Agilent，美國）測定[27]。礦物組成采用X射線衍射儀（XRD D8 Advance，Bruker，德國）測定。氧化物含量分析采用X射線熒光光譜儀（XRF 1800，Shimadzu，日本）測定。

2 結(jié)果與討論

2.1 赤泥淋溶對土壤pH的影響

淋溶后各實(shí)驗(yàn)組不同深度土壤pH如圖2所示。酸雨淋溶導(dǎo)致覆蓋5、15、25 cm厚度赤泥的土壤pH在0～10 cm深度顯著增加，最大值分別為9.99、10.02及10.18。10～30 cm深度土壤pH增加到8.68～9.12范圍，與對照組相比有較大幅度增加，30～60cm深度土壤pH變化則不明顯。雨水淋溶覆蓋不同厚度赤泥的土壤pH變化趨勢和酸雨淋溶變化一致，在0～10 cm深度分別達(dá)到最大值9.88、9.89與10.07，在10～30 cm深度達(dá)到8.67～8.96，在30～60cm深度沒有明顯變化。在實(shí)驗(yàn)條件下，酸雨淋溶組土壤pH在0～30cm深度范圍內(nèi)增加比雨水淋溶組更為明顯。

表層（0～10 cm）土壤pH顯著增加，一方面是由于部分粒徑極小的赤泥顆粒透過紗網(wǎng)進(jìn)入表層土壤，另一方面淋溶會導(dǎo)致赤泥中礦物部分溶解進(jìn)入土壤[28]。赤泥中主要礦物為加藤石[Ca3Al2（SiO4）（OH）8]、方鈉石[（Na6Al6Si6O24）2Na2SO4]、方解石（CaCO3）、赤鐵礦（Fe2O3）等（圖3），與文獻(xiàn)研究結(jié)果[29-30]一致。赤泥經(jīng)淋溶后，方鈉石、加藤石及方解石的響應(yīng)峰值略有降低，表明赤泥中的堿性礦物部分發(fā)生溶解，導(dǎo)致表層土壤pH升高。酸雨淋溶組對土壤pH的影響大于雨水淋溶組，由于酸雨淋溶液中H+能夠快速與赤泥中的堿性礦物發(fā)生反應(yīng)而溶解[12]，導(dǎo)致土壤pH升高大于雨水淋溶組。

2.2 赤泥淋溶對土壤ESP的影響

圖2 淋溶后不同深度土壤pH值Figure 2 Changes of soil pH in different depths

圖3 淋溶前后赤泥礦物組成Figure 3 Changes of mineral composition in bauxite residue

圖4 淋溶后不同深度土壤ESP變化Figure 4 Changes of soil ESP in different depths

土壤ESP可以表征土壤堿化程度，當(dāng)ESP值大于15.00%時(shí)表明土壤呈堿化狀態(tài)[22]。赤泥經(jīng)淋溶后對土壤ESP的影響如圖4所示。酸雨淋溶條件下，實(shí)驗(yàn)組表層（0～10 cm）土壤ESP均超過15.00%，分別為18.04%、22.70%及24.40%；10～40 cm深度范圍土壤ESP與對照組相比均有較為明顯的增加；40～60 cm深度土壤ESP沒有明顯變化。雨水淋溶條件下，覆蓋5 cm厚度赤泥土壤ESP值僅有微量增加，覆蓋5、15 cm厚度赤泥表層土壤ESP均超過15.00%，分別為22.63%與23.19%，在10～40 cm深度顯著增加，40～60 cm深度與對照組相比增加不明顯。

赤泥在淋溶作用下主要對0～40 cm土壤產(chǎn)生堿化影響，主要是由于赤泥中可溶性鈉及部分堿性礦物中溶解的Na+隨淋溶液進(jìn)入到土壤中，被土壤膠體及有機(jī)質(zhì)等吸附而滯留[16，31]。另外，由于鈉離子能夠與土壤中的鈣、鎂等發(fā)生離子交換反應(yīng)[32-33]，使得土壤中交換性鈉所占比重升高，而鈣、鎂減小導(dǎo)致土壤ESP值升高。在實(shí)驗(yàn)條件下，酸雨淋溶使土壤堿化程度比雨水淋溶更為嚴(yán)重，因?yàn)樗嵊炅苋苁沟贸嗄嘀懈嗟暮c礦物發(fā)生溶解而進(jìn)入土壤。

2.3 淋溶赤泥對土壤EC的影響

土壤EC值表征土壤中可溶性鹽總量，是土壤鹽化參數(shù)之一。在不同淋溶條件下，土壤EC值均隨覆蓋赤泥厚度的增加而增大，且隨土壤深度的增加而減?。ū?）。酸雨淋溶時(shí)，上層（0～40 cm）土壤EC值增加顯著，最大為0.57 mS·cm-1，與對照組表層（0.17 mS·cm-1）相比有較大幅度增加；40～60 cm土壤EC無明顯變化。雨水淋溶時(shí)，土壤EC值在0～40 cm深度增加同樣較為明顯，最大為0.48 mS·cm-1；在40～60 cm沒有明顯變化。淋溶使土壤中可溶性鹽分大量流失，導(dǎo)致土壤EC整體偏低。而淋溶造成土壤pH明顯升高，強(qiáng)堿性環(huán)境下，赤泥及土壤中多為難溶性鹽，也是水溶性鹽離子濃度較低的原因之一[34]。由于酸雨淋溶液具有更強(qiáng)的酸性，促進(jìn)赤泥中少量的鹽基離子釋放及礦物溶解釋放，使得土壤EC值升高比雨水淋溶明顯。國內(nèi)外學(xué)者通常認(rèn)為，當(dāng)土壤EC值超過4.00 mS·cm-1時(shí)土壤有鹽化的趨勢[3，18，32]。因此，赤泥經(jīng)淋溶后，土壤EC值雖有增加，但短期內(nèi)不會造成土壤鹽化風(fēng)險(xiǎn)。

表4 淋溶后不同深度土壤EC值變化（mS·cm-1）Table 4 Changes of soil EC in different depths（mS·cm-1）

已有的研究表明，赤泥中的鈉具有較大遷移性[15，35]。對土壤中的鈉與土壤鹽堿化參數(shù)進(jìn)行相關(guān)性分析（表5）發(fā)現(xiàn)，赤泥經(jīng)酸雨淋溶時(shí)，土壤中的鈉與土壤pH、EC、ESP均在0.01水平上具有顯著相關(guān)性，相關(guān)系數(shù)在0.887以上。雨水淋溶時(shí)，除覆蓋5 cm厚度赤泥組土壤中的鈉與鹽堿化參數(shù)在0.01水平上相關(guān)性不顯著外，其他組土壤中的鈉與鹽堿化參數(shù)相關(guān)性系數(shù)高達(dá)0.903以上，且不同淋溶條件下的對照組中，土壤中的鈉與土壤pH、EC之間沒有顯著相關(guān)性。以上結(jié)果也驗(yàn)證了之前赤泥對土壤ESP的影響，說明鈉是土壤堿化的主要原因之一，與李彬等[36]研究結(jié)果一致，并且說明對土壤鹽堿化參數(shù)具有顯著相關(guān)性的鈉主要來自赤泥。

表5 土壤中交換性鈉與土壤鹽堿化參數(shù)之間的相關(guān)性Table 5 Correlations between exchangeable sodium and soil salinity parameters

圖5 淋出溶液中各陽離子濃度變化Figure 5 Concentration changes of cation in the leachate

2.4 淋出液中陽離子濃度變化

赤泥中Na+、K+、Mg2+、Ca2+的淋溶特性見圖5。酸雨淋溶條件下，在淋出液體積小于0.9 L時(shí)，Na+濃度維持在37.79 mg·L-1左右，趨于穩(wěn)定，在淋溶后期Na+迅速升高達(dá)到125.86 mg·L-1。淋出液中的K+、Mg2+、Ca2+濃度均隨淋出液體積增加而逐漸降低，與安思危等[37]研究結(jié)果一致，最大濃度分別為2.23、57.13、209.07 mg·L-1。雨水淋溶條件下，淋出液中四種離子濃度變化趨勢與酸雨一致，其中Na+在淋溶后期達(dá)到最大濃度43.90 mg·L-1。

土壤中上述四種陽離子主要以礦物態(tài)、交換態(tài)/絡(luò)合態(tài)、水溶態(tài)等形態(tài)存在[31-32]。淋溶初期，赤泥中溶解的Na+與土壤膠體中交換性鈣、鎂等發(fā)生離子交換反應(yīng)而滯留在土壤中[38]，使得淋溶液中的Na+濃度較低，而來源于赤泥的鈣、鎂，以及土壤中被鈉交換出的鈣、鎂導(dǎo)致淋出液中這兩種離子的濃度較高。淋溶后期，淋出液中Na+濃度逐漸升高主要是由于土壤中離子交換反應(yīng)達(dá)到平衡，赤泥中溶解的Na+隨淋溶液遷移。由于酸雨淋溶導(dǎo)致赤泥中更多的鈉溶解，因而淋出液中Na+離子濃度明顯比雨水淋出液高。

3 結(jié)論

（1）模擬降雨淋溶赤泥，土壤pH在表層（0～10 cm）顯著增加，最大值達(dá)到10.18，10～30 cm升高到8.67～9.12范圍，在30 cm以下深度變化不明顯；土壤ESP和EC在0～40 cm范圍內(nèi)增幅明顯，最大分別為24.40%與0.57 mS·cm-1，40 cm深度以下無明顯變化；淋出液中K+、Mg2+、Ca2+等離子濃度在淋溶過程中逐漸降低，Na+濃度淋溶前期保持不變，后期增加顯著。

（2）淋溶赤泥對0～40 cm深度范圍土壤堿化影響較大，對40 cm深度以下土壤沒有影響，且土壤鹽堿化影響隨覆蓋赤泥厚度增加而增加；在實(shí)驗(yàn)條件下，酸雨淋溶導(dǎo)致土壤堿化程度大于雨水淋溶。

（3）進(jìn)入到土壤中的可溶性鹽分隨淋溶液向下遷移，短期內(nèi)不會造成土壤鹽化風(fēng)險(xiǎn)。赤泥中的鈉、鉀、鎂、鈣具有較強(qiáng)的遷移性，導(dǎo)致其在淋出液中濃度較高，可能對地下水造成潛在影響。

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Effects of bauxite residue on soil salinize-alkalization under simulated rainfall conditions

LIU Ji-dong1,2,DU Ping2,REN Jie2,3,CHEN Juan2,LIU Xiao-lian1,2,XU Gang1,WU Ming-hong1*
（1.College of Environmental and Chemical Engineering，Shanghai University，Shanghai 200444，China；2.State Key Laboratory of Environmental Criteria and Risk Assessment，Chinese Research Academy of Environmental Sciences，Beijing 100012，China；3.College of Water Science,Beijing Normal University,Beijing 100875,China）

To understand the influence of alkaline substances from bauxite residue under simulated acid rain and rainfall,a soil column experiment with bauxite residue of different thicknesses was conducted.The soil saline-alkali indicators included soil pH,exchangeable sodium percentage（ESP）,and electric conductivity（EC）.The pH,organic matter,bulk density,and water content of the soil around the bauxite residues storage facility were 8.68,25.66 g·kg-1,1.20 g·cm-3,and 12.01%,respectively.Results indicated that the pH of soil at 0～10 cm depth increased significantly,and the maximum pH was 10.18.Compared with the original soil,the soil pH at 10～30 cm depth increased to 8.67～9.12,and there were no obvious changes at 30～60 cm depth.The ESP of surface soils（0～10 cm）were lower than 15%in the condition of 5 cm bauxite residue coverage under simulated rainfall,while ESP in other conditions were higher than 15%,which indicated that the soil alkalization occurred.The soil ESP at 10～40 cm depth increased to 5.38%～14.70%,which presented a trend of alkalization.With only a slight increase of EC,the salinization of soil was not obvious.The maximum concentrations of the leachates Na,K,Mg,and Ca were 125.86,2.23,57.13,and 209.07 mg·L－1,respectively,which indicate strong migration,potentially influencing the groundwater.Under trial conditions,the effects of bauxite residue on soil alkalization were more significant and increased with the thickness of the bauxite residue coverage.Moreover,the effects were more serious with the acid rain leaching than with rainfall.

bauxite residue；soil column；acid rain leaching；soil salinize－alkalization；exchangeable base cations

S156.4

A

1672-2043（2017）09-1836-08

10.11654/jaes.2017-0242

劉繼東，杜 平，任 杰，等.模擬降雨條件下赤泥對土壤鹽堿化的影響[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào),2017,36（9）：1836-1843.

LIU Ji-dong,DU Ping,REN Jie,et al.Effects of bauxite residue on soil salinize-alkalization under simulated rainfall conditions[J].Journal of Agro-Environment Science,2017,36（9）:1836-1843.

2017-02-28

劉繼東（1991—），男，河南信陽人，碩士研究生，從事固廢污染物遷移與控制研究。E-mail：huankejidong@163.com

*通信作者：吳明紅E-mail：mhwu@shu.edu.cn

國家環(huán)境保護(hù)公益性行業(yè)科研專項(xiàng)（201509048）

Project supported：Special Fund for Scientific Research on Public Causes（201509048）