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摘要
减低农田重金属输入是保障农业安全生产的关键措施之一。基于广西大环江流域重金属污染来源及灌溉水超标现状调研，选定典型Cd超标的大环江流域环江段，构建沉砂池+3级人工湿地系统对灌溉水进行净化，同时设置稻田土壤添加熟石灰、生物炭等阻控措施处理，旨在探明灌溉水净化耦合土壤阻控措施对典型污染区水稻Cd积累的联合减低效果。结果表明：研究区灌溉水中Cd浓度波动较大，监测期间(2020年4—11月)湿地系统入水总Cd最高浓度为8.38μg·L~(-1),最低为2.15μg·L~(-1),经系统净化后，总Cd浓度由入口的5.88±3.27μg·L~(-1)下降至0.69±0.35μg·L~(-1),其中沉砂池降Cd效果不明显，第一级人工湿地降Cd效率最高，系统对Cd的总去除率达88.3%,出水符合农业灌溉用水标准；稻米Cd含量分析结果显示，相比单一灌溉水净化对照灌区，添加熟石灰、生物炭以及熟石灰+生物炭3种钝化处理分别可降稻米Cd含量9.2%、1.5%和20.0%,单一石灰处理优于生物炭处理；灌溉水净化耦合钝化材料处理与当地常规水稻生产相比，稻米Cd的降低率最高达45.8%。可见，污染区灌溉水经人工湿地系统净化后，结合土壤Cd钝化阻控措施，减少了稻田土壤系统Cd输入量，有效降低了稻米中Cd的累积，提升了典型污染区稻米生产安全系数。研究结果可为南方Cd污染稻田的安全生产提供数据支撑与实践参考。
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单位中国科学院; 湖南农业大学; 中国科学院亚热带农业生态研究所
