老化生物炭对小白菜积累重金属的影响

摘要：

[目的]生物炭对土壤中的重金属具有较强的吸附固定能力,能够降低重金属的植物可累积性.生物炭进入土壤后,在各种生物及非生物氧化作用下发生老化,而老化后的生物炭对土壤重金属的有效性以及对植物累积重金属的影响等方面的研究较少.[方法]本研究以氧化剂-干湿-冻融交替循环的方法对新鲜制备的生物炭(原始炭)进行老化,比较生物炭老化前后的阳离子交换量(CEC)、元素含量和表面官能团等参数的变化,并通过盆栽实验,探究生物炭老化前后对小白菜积累重金属(Pb、Cu、Cd)的影响.[结果]结果显示:与原始炭相比,老化作用能够增加生物炭的CEC、O/C值以及生物炭表面羟基和羰基的数量.相比未添加炭处理(对照组),老化炭的施用显著增加了土壤pH值和有机质含量(P<0.05).而老化炭对土壤重金属有效态含量表现为显著降低,且施加量越大,效果越明显.即相比对照,5%老化炭处理下土壤中Pb、Cu、Cd的减少率分别为12.42%、11.67%、1 1.21%.相应地,老化炭的添加显著降低了小白菜体内重金属累积量(P<0.05),即未添加炭处理中小白菜体内 Pb、Cu、Cd 的含量分别为 24.33 mg·kg-1 、28.8 mg·kg-1 、0.2 mg·kg-1 ,而在 5%老化炭处理下小白菜体内 Pb、Cu、Cd 的含量各减少至 3.33 mg·kg-1 、7.23 mg·kg-1 、0.03 mg·kg-1 .[结论]因此,老化生物炭依然能有效降低土壤重金属的生物有效性,说明生物炭对重金属污染土壤的修复具有一定的长期稳定性.

关键词：生物炭、老化、表面官能团、重金属、生物有效性

所属期刊栏目：39

分类号：X53(土壤污染及其防治)

资助基金：山西省自然科学基金2016021132,201601D202089,201801D221314;山西省农业科学院博士研究基金YBSJJ1811

在线出版日期：2019-10-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：58-64