不同水分管理下镉污染红壤钝化修复稳定性及其对氮磷有效性的影响

采用连续两年盆栽试验,研究在不同水分管理(淹水灌溉、干湿交替灌溉和湿润灌溉)条件下,生物炭和鸡粪复配对红壤镉污染钝化修复效应和稳定性及其土壤氮磷有效性的影响机制.结果表明,经过连续两年钝化修复处理,与第一年实验各相应处理相比,第二年的稻谷产量增加幅度为2.7%~5.1%(P>0.05).长期淹水灌溉、干湿交替灌溉和湿润灌溉下,钝化处理后土壤交换态镉含量显著降低,连续两年钝化修复土壤有效镉含量间变化无显著性差异(P>0.05).钝化处理可以显著降低稻米中Cd含量,第一年降低率为34.5%~44.4%,第二年降低率为31.7%~45.0%,水稻根镉含量最大分别降低了33.6%和25.1%(P<0.05).钝化处理下,与对照组相比,长期淹水处理、干湿灌溉和湿润灌溉下水稻根表Fe(Ⅱ)含量分别增加27.3%、59.1%和65.0%(P<0.05).相关性分析表明,水稻根表Fe(Ⅱ)含量和根表Cd含量呈显著负相关性(r=0.61),糙米中Cd含量和根表Cd含量呈显著正相关性(r=0.56),与根表Fe(Ⅱ)含量呈显著负相关性(r=0.51).连续两年钝化修复,各处理的土壤碱解氮和有效磷含量间无显著变化.     

贝壳粉对Cd(Ⅱ)的吸附性能研究

为了研究贝壳粉对Cd~(2+)的吸附性能及最佳吸附条件,采用静态吸附实验研究了Cd~(2+)初始浓度、吸附剂用量、温度、pH、吸附时间以及离子强度对贝壳粉吸附Cd~(2+)性能的影响。结果表明:在不同Cd~(2+)初始浓度下,随着吸附剂用量的增加,贝壳粉对Cd~(2+)的吸附量呈现出先强烈吸附后逐渐缓和的趋势,符合准一级动力学模型和准二级动力学方程。Temkin和Langmuir模型均能较好地描述贝壳粉对Cd~(2+)的等温吸附过程,约30 min达到平衡,为自发的吸热反应,最大饱和吸附量为161.75 mg·g~(-1)。随着溶液pH值增加,贝壳粉对Cd~(2+)的吸附性能也随之增大,当pH≥5时趋于稳定。随着Ca~(2+)和Mg~(2+)浓度增大,贝壳粉对Cd~(2+)的吸附性能逐渐减弱,最大降幅分别达到15.19%和14.44%。     

赤铁矿与巯基坡缕石复配对砷镉复合污染土壤修复效应研究

为探讨巯基坡缕石（MPAL）和赤铁矿（Fe₂O₃）对土壤重金属污染钝化阻控效应,以江西某农田Cd-As复合污染水稻土为供试土壤,采用盆栽试验研究了巯基坡缕石、赤铁矿单一以及复配处理下土壤pH值、Cd-As有效态与形态分布及水稻生物量和Cd、As、Fe含量。结果表明：施加不同材料后水稻籽粒生物量较对照显著增加了2.37~2.45倍,土壤中DTPA-Cd含量显著降低16.94%~22.57%（P<0.05）。土壤连续浸提形态分析显示,MPAL和Fe₂O₃复配处理提高了土壤中无定形态铁氧化物结合态Cd、As含量。MPAL和Fe₂O₃复配处理下水稻根系Cd和As含量降幅分别达7.14%、25.13%,不同处理下稻米Cd含量降幅为40.00%~60.00%,但籽粒As含量处理间差异不显著。研究表明,巯基坡缕石和赤铁矿复配材料可以有效降低土壤中Cd和As含量,减少水稻对Cd和As的吸收,具备Cd-As复合污染农田修复和安全利用的潜在应用价值。