生物質(zhì)炭對重金屬污染土壤水稻鎘吸收的影響.pdf

1、隨著工業(yè)的發(fā)展和農(nóng)用化學(xué)品的大量施用，土壤重金屬污染特別是鎘(Cd)的污染日趨嚴(yán)重，已成為突出的環(huán)境問題而引起人們廣泛地關(guān)注。鎘是生物毒性最強(qiáng)的重金屬元素之一，在上壤中的化學(xué)活性強(qiáng)、毒性持久，容易通過食物鏈的富集作用危害人類健康。水稻是世界第二大、我國第一大糧食作物，也是最容易吸收和積累Cd的大宗糧食作物之一。我國南方是稻米的主要產(chǎn)區(qū)，該地區(qū)土壤重金屬污染日益擴(kuò)張，大多土壤偏酸，稻米重金屬吸收和積累存在著重要的食品安全風(fēng)險。生物質(zhì)炭，是

2、指生物質(zhì)在缺氧或無氧條件下熱裂解得到的一類含炭的、穩(wěn)定的、高度芳香化的固態(tài)物質(zhì)。它具有較大的比表面積和發(fā)達(dá)的孔隙結(jié)構(gòu)，較強(qiáng)的離子交換能為和豐富的表面含氧官能團(tuán)，同時，其pH值高，吸附和固定重金屬能力強(qiáng)，從而具有修復(fù)土壤重金屬的潛力。在控制和治理上壤鎘污染方而具有廣闊的應(yīng)用前景。
　　本論文以我國南方Cd污染稻田為研究對象，探討研究了生物質(zhì)炭與石灰施用抑制土壤Cd生物有效性和降低水稻籽粒Cd吸收的效果;分析生物質(zhì)炭對不同水稻品種籽粒

3、Cd吸收的影響及對土壤理化性質(zhì)的影響;模擬不同鎘鋅污染與生物質(zhì)炭施用水平，進(jìn)行水稻盆栽試驗，分析了Cd、Zn之間的相互作用及生物質(zhì)炭添加對水稻鎘鋅吸收的影響。
　　主要研究結(jié)果如下:
　　(1)稻殼炭與石灰施用都顯著提高了土壤pH值和CEC含量，其中第一年pH分別提高了0.16、0.33，CEC分別提高了3.09、3.72cmol kg-1;第二年pH分別提高了0.17、0.10，CEC分別提高了5.05、2.2cmol k

4、g-1。生物質(zhì)炭施用還提高了兩年中土壤的有機(jī)碳含量，而石灰對土壤有機(jī)碳含量無顯著影響。
　　(2)稻殼炭與石灰施用都顯著降低了稻田土壤CaCl2浸提態(tài)Cd含量。與對照相比，第一年年分別降低了54.2％，62.5％;第二年年分別降低了48.1％,22.2％。施用生物質(zhì)炭處理均在兩年內(nèi)提高了污染稻田水稻的產(chǎn)量，而石灰處理對水稻產(chǎn)量無影響。施用稻殼炭與石灰均在第一年降低了水稻籽粒中Cd含量，分別降低至0.22、0.28mgkg-1，已達(dá)

5、到國際食品添加劑和污染物典委員會(CCFAC)的安全標(biāo)準(zhǔn)(0.4 mg kg-1);第二年水稻籽粒中Cd含量分別為0.17、0.43 mg kg-1（CK處理為0.45 mg kg-1），這說明石灰已經(jīng)在第二年已經(jīng)失去了降低水稻對Cd吸收的效果。
　　(3)不同施用量的生物質(zhì)炭均顯著提高了土壤的pH值和有機(jī)碳含量（增幅分別為9.5-15.5％和35.5-46.6％），且增加幅度隨生物質(zhì)炭施用量的增大而增大。生物質(zhì)炭施用顯著提高了常

6、規(guī)水稻的產(chǎn)量，而對雜交水稻產(chǎn)量的提高沒有達(dá)到顯著性水平。
　　(4)不同施用量生物質(zhì)炭處理中土壤CaCl2浸提態(tài)Cd含量均顯著降低。與對照相比，20t ha-1生物質(zhì)炭施用后土壤CaCl2浸提態(tài)Cd濃度降低了60.6％，40t ha-1生物質(zhì)炭施用后土壤CaCl2浸提態(tài)Cd濃度降低了84.9％。統(tǒng)計分析表明，生物質(zhì)炭施用后土壤CaCl2浸提態(tài)Cd含量降低與土壤pH值和SOC升高有密切的關(guān)系。不同施用量生物質(zhì)炭均能顯著降低兩種水稻籽