生物炭-凹凸棒土复合材料对水稻土锌镉的钝化及土壤养分和酶活性的影响研究

为了比较生物炭、凹凸棒土以及生物炭-凹凸棒土复合材料3种钝化剂对锌镉复合污染水稻土的钝化修复效果,本研究利用傅立叶红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、比表面积表征(BET)和扫描电镜(SEM)等技术手段对稻壳生物炭和凹凸棒土样品进行表征,并采用土培试验研究稻壳生物炭、凹凸棒土及生物炭-凹凸棒土复合材料对实际重金属锌(Zn)、镉(Cd)污染水稻土钝化效果及理化性质的影响。结果表明,凹凸棒土比稻壳生物炭具有更大的比表面积,且表面更不规则、更粗糙。土培试验表明,3种钝化剂均降低了水稻土中Cd和Zn的生物有效性,并在不同程度上改善了土壤理化性质。单独添加2.0%凹凸棒土和2.0%稻壳生物炭处理,分别使土壤Zn有效态含量降低了86%和51%,Cd有效态含量降低了25%和8%。2.0%生物炭-凹凸棒土复合材料施加后,土壤中Zn和Cd有效态含量分别降低了83%和23%,且土壤pH值提高至5.8,有机碳含量提高了39%。说明稻壳生物炭-凹凸棒土复合材料比单独使用凹凸棒土和生物炭更能有效地固定Cd和Zn,同时能改善复合污染水稻土的理化特性。因此,生物炭-凹凸棒土复合材料具有作为一种新型钝化材料用于土壤修复的潜力,为土壤重金属原位钝化修复提供了一种新思路。     

铁锰氧化菌对水稻幼苗根系铁锰膜形成的影响及效果

以华占和台北309为供试水稻品种,通过水培试验探究了LLDRA6菌株悬浮液和Fe²⁺、Mn²⁺溶液处理对水稻幼苗根系铁锰膜形成的影响及其对Cd转运的阻隔效果。结果表明：菌株悬浮液+Fe²⁺处理的2个水稻品种的根系均呈现明显的红色,说明菌株LLDRA6悬浮液可促进水稻根系表面形成铁锰膜;DCB法结果也证实了这一点,菌株悬浮液+Fe²⁺处理的水稻根系表面DCB-Fe含量显著高于其他处理;根系酶活检测结果显示,经Fe²⁺和Mn²⁺处理后,水稻根系的POD酶和SOD酶的活性高于空白对照组;经Fe²⁺处理后,2个水稻品种茎叶部分的Cd含量显著低于其他处理组。由此推测,菌株LLDRA6可促进水稻根系表面铁锰膜的形成,对Cd在水稻植株中的迁移具有显著的阻隔效果。