凹凸棒粘土对镉污染农田的原位钝化修复效果研究

摘要：

原位钝化修复在重金属污染土壤修复中有着不可替代的作用,而修复材料在污染农田中的长期应用效果一直是人们关注的焦点.通过野外大田钝化修复试验,研究了不同添加剂量(0、1.25、1.75、2.50、3.25 kg·m-2)凹凸棒粘土对镉(Cd)污染土壤理化性质及对水稻(Oryza sativa L.)和小麦(Triticum aestivum L.)吸收Cd的影响,采用梯度扩散薄膜技术(DGT)评价修复前后土壤中生物可利用态Cd含量的变化.结果表明,施用凹凸棒粘土显著抑制水稻和小麦籽粒中Cd富集量,第一季降幅分别为68.8%~83.3%与54.7%~75.5%,其中2.5 kg·m-2施加剂量对Cd污染土壤的修复效果最佳.施加凹凸棒粘土同样抑制了作物对Zn、Ni等其他重金属的吸收,而对Se吸收影响并不显著.施加凹凸棒粘土显著提高了土壤pH、阳离子交换量(CEC)和土壤细颗粒含量,相关性分析表明,水稻和小麦籽粒中Cd含量与土壤pH呈极显著负相关性(相关系数分别为-0.72和-0.64),推测土壤pH的升高是导致水稻、小麦籽粒中重金属含量降低的一个重要原因.不同施用量凹凸棒粘土均在一定程度上降低了土壤DGT提取态Cd含量,分别下降了82.8%、85.1%、84.4%和67.1%.连续3年原位钝化修复效果跟踪观察结果表明,凹凸棒粘土可持续降低水稻和小麦籽粒中Cd含量,1.25 kg·m-2和1.75 kg·m-2处理组产出的水稻籽粒中Cd含量由2014年的0.140 mg·kg-1与0.215 mg·kg-1分别降低为2016年的0.094 mg·kg-1和0.120 mg·kg-1.综上,凹凸棒粘土在修复Cd污染农田土壤方面具有广阔的应用前景.

关键词：镉污染、农田土壤、凹凸棒粘土、原位钝化修复、持久性

所属期刊栏目：26

分类号：X53(土壤污染及其防治)

资助基金：国土资源部公益性行业科研专项经费项目201511082-04

在线出版日期：2018-01-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：2161-2168