| 畜禽粪便生物炭内源重金属在酸性土壤中的迁移转化 |
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| 引用本文： | 沈秀丽,燕海朋,曾剑飞,沈玉君,孟海波,丁京涛,周海宾.畜禽粪便生物炭内源重金属在酸性土壤中的迁移转化[J].农业工程学报,2022,38(8):209-217. |
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| 作者姓名： | 沈秀丽 燕海朋 曾剑飞 沈玉君 孟海波 丁京涛 周海宾 |
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| 作者单位： | 1. 农业农村部规划设计研究院，农业农村部农业废弃物能源化利用重点实验室，北京 100125;2. 中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所，北京 100081 |
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| 基金项目： | 山东省重点研发计划项目（2019GSF110017）；国家现代农业产业技术体系小麦体系秸秆综合利用岗位科学家项目（CARS-03-41）；国家自然科学基金（51706127） |
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| 摘 要： | 为探究生物炭内源重金属在酸性土壤中的迁移转化规律，科学指导畜禽粪便生物炭农田应用，该研究以猪粪生物炭为研究对象，开展土壤培养试验，利用扫描电镜、物理吸附、X射线衍射物相分析、X射线光电子能谱和电感耦合等离子体质谱等方法表征不同培养时间生物炭表面形貌、孔隙结构、元素分布的变化规律，以及土壤孔隙溶液中重金属、磷酸盐等组分的变化规律。结果显示生物炭内源重金属Cu、Zn主要存在形态为氧化提取态，Cu、Zn氧化提取态比例分别为79.37%和53.43%，生物炭矿物质元素主要以氧化物形式存在于生物炭颗粒表面，施入酸性土壤后，生物炭比表面积及孔容增加，颗粒表面Cu、P、K等元素含量降低，土壤孔隙溶液中pH值、EC、Cu与PO43-含量显著升高，PO43-的浓度范围为2.26～298.00 mg/L，Cu的浓度范围为1.81～2.86 μg/L，生物炭颗粒粒径越小，PO43-和Cu溶出率越高，生物炭施入土壤30 d时，土壤孔隙溶液中PO43-和Cu的浓度最高。研究表明酸性土壤可促进以碳酸盐、磷酸盐氧化物形式存在的Cu以及被碳酸根与磷酸根沉淀的Cu不断释放进入土壤，但生物炭内源Zn在酸性土壤环境不易释放，且生物炭可吸附土壤中的Zn，降低Zn的生物有效性。
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| 关 键 词： | 生物炭 重金属 畜禽粪便 酸性土壤 迁移转化 |
| 收稿时间： | 2021/8/12 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2022/2/24 0:00:00 |
Migration and transformation of endogenous heavy metals from animal manure biochar in acid soil |
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| Shen Xiuli,Yan Haipeng,Zeng Jianfei,Shen Yujun,Meng Haibo,Ding Jingtao,Zhou Haibin.Migration and transformation of endogenous heavy metals from animal manure biochar in acid soil[J].Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering,2022,38(8):209-217. |
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| Authors: | Shen Xiuli Yan Haipeng Zeng Jianfei Shen Yujun Meng Haibo Ding Jingtao Zhou Haibin |
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| Institution: | 1. Academy of Agricultural Planning and Engineering, Key Laboratory of Energy Resource Utilization from Agriculture Residue, Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Beijing 100125, China;;2. Institute of Environment and Sustainable Development in Agriculture, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100081, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | biochar heavy metal animal manure acid soil migration and transformation |
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