不同生物质黑碳对土壤中外源镉(Cd)有效性的影响

选取水稻秸秆和樟木枝条两种生物质材料(分别代表农业生态系统和森林生态系统中的废弃生物质材料),分别在300～700℃和500～900.℃温度下,采用限氧控温炭化法制备黑碳.为探讨不同生物质材料在不同热解温度下所制黑碳(BC)对污染土壤中镉(Cd)的固持作用,将一系列黑碳分别加入镉(Cd)污染土壤培养,检测重金属Cd形态以及土壤中有机质含量、阳离子交换量(CEC)的变化.结果表明:土壤中有效态Cd含量随着黑碳添加量和热解温度的升高而降低,即土壤对重金属Cd的固持作用增强.700℃水稻BC在添加量为6％时,土壤中有效态Cd含量降幅最大,为47.96％; 900℃樟木BC在添加量为6％时,有效态Cd含量也降低了31.91％.土壤培养90d与45 d相比,添加水稻BC 2％、4％、6％的土壤平均有机质含量分别降低了0.94％、12.93％、17.19％,类似的,添加樟木BC的土壤平均有机质含量分别降低了5.33％、10.68％、20.70％,土壤有效态Cd含量与土壤中有机质的含量呈显著负相关.土壤培养结束后,水稻BC添加量为2％、4％、6％的土壤平均CEC值分别比对照增加了4.71、6.38、7.25 cmol· kg-1,樟木BC添加量为2％、4％、6％的土壤平均CEC值分别比对照增加了2.90、8.33、8.52 cmol· kg-1.生物质黑碳加入土壤后改变了土壤的基本性状,增强了土壤对Cd的固持作用,降低了土壤介质中有效态Cd的含量,也降低了迁移性和生物毒性,其生态风险性亦相应降低.