热改性坡缕石对土壤镉污染的钝化效果及对土壤镉生态毒性的影响

  目的  探究纳米材料对农田土壤镉（Cd）的钝化效果及其对土壤酶活性、作物生长的影响,以期为Cd污染农田的生态修复和农产品安全、优质生产提供参考依据。  方法  通过盆栽实验,研究了添加纳米生物炭(nBC)、纳米羟基磷灰石(nHAP)和纳米零价铁(nZVI)对土壤化学性质、有效态Cd含量、酶活性以及小白菜体内Cd含量、生长和品质的影响。  结果  添加nBC、nHAP、nZVI后土壤pH分别提高了0.73、0.72、0.16个单位;同时,nBC显著提高了土壤速效磷和速效钾含量, nHAP显著提高了土壤速效磷含量。与对照相比,nBC、nHAP和nZVI显著降低了土壤DTPA和TCLP提取态Cd含量,降幅分别为46.4%和32.0%、67.9%和41.2%、54.8%和28.9%;而纳米材料显著提高了土壤酶活性,其中脲酶、过氧化氢酶和蔗糖酶活性分别为对照的1.50 ~ 3.15倍、1.32 ~ 1.64倍和1.20 ~ 1.39倍。向土壤中添加nBC、nHAP、nZVI后,显著降低了小白菜中Cd含量,提高了小白菜干重和营养品质。其中,地上部、根系Cd含量较对照分别降低了68.4% ~ 78.7%、39.6% ~ 62.0%;可溶性糖、可溶性蛋白、维生素C含量较对照的增幅分别为9.61% ~ 57.5%、36.7% ~ 116%、10.9% ~ 41.4%。  结论  3种纳米材料对土壤中Cd起到了良好的钝化作用,同时提高了土壤酶活性,改善了小白菜的生长状况和营养品质。