土壤调理剂对不同母质稻田土壤Cd形态转化过程的研究

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由于中国经济发展方式总体粗放,产业结构和布局仍不尽合理,污染物排放总量较高,土壤作为大部分污染物的最终受体,土壤环境遭受到重金属严重污染,同时重金属污染又直接影响到粮食的安全性,通过食物链传递而危害人体健康。施用调理剂是修复重金属污染土壤的有效途径之一。因此,本文以湖南地区麻砂泥和黄泥田水稻土为研究对象,人工添加不同Cd污染程度(1.0、5.0、10.0、20.0mg/kg)土壤,通过室内培养试验对施用酸碱度调理剂和有机肥调理剂后土壤中有效态Cd含量以及Cd形态分布进行连续性提取分析,研究不同调理剂对水稻土Cd消长规律及Cd污染稻田的改良修复效果的影响,并得到以下结论。(1)施用酸碱度调理剂后,整体上随着动态时间的增加,麻砂泥和黄泥田两种水稻土的pH值都表现出不同程度上的上升。施用石灰后,麻砂泥土壤pH值为5.916.99,黄泥田土壤pH值为6.707.83。施用硅钙肥后,麻砂泥土壤pH值为5.596.56,黄泥田土壤pH值为6.467.35。(2)施用有机肥后,整体上随着动态时间的增加,麻砂泥和黄泥田两种水稻土的有机质的含量呈波动状或基本持平的变化趋势。施用25%有机肥,麻砂泥土壤有机质含量为17.4229.73g/kg,黄泥田土壤有机质含量为13.0218.67g/kg。施用40%有机肥,麻砂泥土壤有机质含量为17.7628.59g/kg,黄泥田土壤有机质含量为14.8218.08g/kg。(3)在90天动态培养时间下,整体上不同浓度中麻砂泥和黄泥田土壤中TCLP提取态和CaCl2交换态重金属镉富集含量与土壤酸碱度和有机质均成负相关关系,相关系数为:pH>有机质。(4)在90天动态培养时间内,4种酸碱度调理剂处理能显著提高两种Cd污染土壤pH值,降低土壤中Cd的有效性。添加1、5、10和20mg/kg的外源Cd污染麻砂泥和黄泥田土壤中施用SH-1.5g/kg处理,TCLP提取态Cd含量分别降低19.8342.58%、2.7013.95%;施用SH-3g/kg处理,TCLP提取态Cd含量分别降低19.1034.51%、 6.9115.66%;施用GG-1.5g/kg处理,TCLP提取态Cd含量分别降低18.3835.42%、3.9014.40%;施用GG-3g/kg处理,TCLP提取态Cd含量分别降低23.2533.93%、6.3117.51%。(5)在90天动态培养时间内,4种酸碱度调理剂处理能显著提高两种Cd污染土壤pH值,降低土壤中Cd的有效性。添加1、5、10和20mg/kg的外源Cd污染麻砂泥和黄泥田土壤中施用SH-1.5g/kg处理,Ca Cl2交换态Cd含量分别降低52.8065.52%、83.21-91.26%;施用SH-3g/kg处理,CaCl2交换态Cd含量分别降低81.2986.84%、 93.0095.66%;施用GG-1.5g/kg处理,Ca Cl2交换态Cd含量分别降低42.8762.90%、77.5384.14%;施用GG-3g/kg处理,CaCl2交换态Cd含量分别降低40.2970.43%、83.7288.19%。(6)在90天动态培养时间内,4种有机肥调理剂处理能显著降低土壤中Cd的有效性。添加1、5、10和20mg/kg的外源Cd污染麻砂泥和黄泥田土壤中施用25%有机肥-2 g/kg处理,TCLP提取态Cd含量分别降低28.3835.68%、7.5419.02%;施用25%有机肥-4 g/kg处理,TCLP提取态Cd含量分别降低29.3838.41%、13.8720.08%;施用40%有机肥-2 g/kg处理,TCLP提取态Cd含量分别降低24.1833.33%、7.7717.64%;施用40%有机肥-4 g/kg处理,TCLP提取态Cd含量分别降低23.1936.20%、4.1919.52%。(7)在90天动态培养时间内,4种有机肥调理剂处理能显著降低土壤中Cd的有效性。添加1、5、10和20mg/kg的外源Cd污染麻砂泥和黄泥田土壤中施用25%有机肥-2 g/kg处理,CaCl2交换态Cd含量分别降低49.5171.79%、71.5986.82%;施用25%有机肥-4 g/kg处理,CaCl2交换态Cd含量分别降低61.9876.64%、72.2382.17%;施用40%有机肥-2 g/kg处理,CaCl2交换态Cd含量分别降低41.1769.86%、68.4176.67%;施用40%有机肥-4 g/kg处理,CaCl2交换态Cd含量分别降低44.2275.06%、73.1678.96%。(8)施用酸碱度调理剂和有机肥后,随着培养时间的延长,4种Cd污染浓度土壤中,弱酸提取态Cd含量先降低后升高,培养期结束后其含量一般表现为略有降低,残渣态Cd含量则表现为先升高后缓慢降低,随时间延长,含量持平,最终含量一般有所增加,可还原态和可氧化态Cd含量则变化不大,呈波动状或基本持平的变化趋势。
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