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文檔簡介
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
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