复配钝化剂对镉污染稻田修复效果及其对土壤质量的提升

作者：王国兵; 易芬; 郭丽丽; 郭红岩^*

来源：农业环境科学学报, 2023, 1-18.

• 复配钝化剂
• Cd污染稻田
• 原位钝化修复长效性
• 微生物群落
• 土壤环境质量

为评估复配钝化剂在真实环境下对Cd污染稻田的钝化修复效果及对土壤环境质量的影响，在安徽某地开展连续3年的原位钝化修复实验，分析钝化剂对水稻Cd吸收、土壤理化性质、土壤酶活性、土壤微生物群落结构与功能的影响。结果表明：复配钝化剂（1%生物炭+0.2%硅肥/石灰，BS/BL）显著降低土壤中DTPA提取态Cd含量（29.4%～40.1%）；复配钝化剂可使水稻籽粒Cd含量降低60%以上，优于2%的单独生物炭处理，且对水稻产量无不利影响。复配钝化剂使土壤pH、有机质含量（OM）、阳离子交换量（CEC）分别增加了0.77～1.25单位、13.5%～52.0%、8.4%～38.5%，有效改善了土壤环境质量。土壤脲酶、磷酸酶、FDA水解酶的活性随着BS的施加分别提升了27.4%、38.6%、24.9%。同时，钝化剂还通过改变土壤理化性质（pH、CEC、DTPA提取态Cd含量等）显著改变了土壤微生物群落结构，但对微生物多样性无显著性影响，表明修复后土壤微生物群生态系统的稳定性。微生物功能预测表明与碳代谢、能量代谢等新陈代谢相关基因簇的丰度在BS处理下明显提高，证明复配钝化剂降低了重金属的毒性，增加了土壤微生物活性。综上，复配钝化剂（BS）不仅可以实现Cd污染稻田的原位钝化修复，而且可以有效改善土壤环境质量，提升土壤生态功能。

• 单位
  河南省科学院地理研究所; 污染控制与资源化研究国家重点实验室; 南京大学