不同生物质炭的镉吸附特征及对云南土壤镉污染的调控效应(9)

作者：王一锟; 梁婷; 周国朋; 常单娜; 高嵩涓; 付利波; 范洪黎; 曹卫东

来源：土壤学报, 2023, 1-13.

• 生物质炭
• 重金属固定
• 吸附-解吸
• 镉吸收与转运

研究不同植物源生物质炭的性质，评价其对云南东川地区镉(Cd)污染应用效果。开展了稻秆炭(RBC)、麦秆炭(WBC)、玉米秆炭(MBC)、麻秆炭(HBC)、田菁炭(TBC)、花生壳炭(PBC)的Cd吸附特征研究和傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析、X射线衍射(XRD)分析；通过盆栽试验分析了上述生物质炭对东川镉污染土壤的Cd赋存形态和油麦菜Cd吸收的影响。结果表明，Langmuir吸附等温线及准二级动力学曲线能较好模拟生物质炭对Cd的吸附，TBC饱和吸附量最大分别为37.1和27.9 mg·g-1;WBC、RBC、TBC解吸率较低，各浓度梯度下均不超过10%;FTIR分析表明田菁炭含有较多的含氧官能团；XRD分析表明各生物质炭元素种类存在差异。与不添加生物质炭处理(CK)比较，TBC处理土壤有效Cd降幅最大为24.3%，且达显著水平(P<0.05)；同时土壤Cd形态由酸溶态向稳定态转化。与CK相比，HBC处理油麦菜地上Cd含量降幅最大为26.4%，且达显著水平；WBC、HBC处理显著降低油麦菜体内Cd的转运系数，转运系数分别为0.662 0、0.692 8。聚合增强树分析(ABT)分析结果表明，土壤可溶性有机碳(DOC)与土壤pH是土壤有效Cd的主要影响因素，呈极显著负相关，贡献率分别为33.0%和21.9%。综上，供试各植物源生物质炭能降低东川Cd污染土壤中Cd的有效性，减少植物对Cd的吸收及转运，不同生物质炭间存在差异。综合材料性质及试验结果，TBC是东川地区修复Cd污染土壤的较优材料选择。

• 单位
  云南省农业科学院农业环境资源研究所; 南京农业大学; 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所