編號(hào)：CYYJ04242
篇名：復(fù)合改性生物炭的吸附特性及其對(duì)輕中度鎘污染農(nóng)田土壤的鈍化效應(yīng)
作者：潘國(guó)俊 盧信 楊振泉 陳丙法 耿淑芳 樊廣萍 高巖 尹小樂(lè)
關(guān)鍵詞： 改性生物炭 鎘 重金屬 吸附性能 鈍化
機(jī)構(gòu)： 揚(yáng)州大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院 江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境研究所/農(nóng)業(yè)農(nóng)村部長(zhǎng)江下游平原農(nóng)業(yè)環(huán)境重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室
摘要： 農(nóng)田土壤中的鎘污染會(huì)導(dǎo)致作物中的鎘過(guò)量累積,而作物中的鎘會(huì)通過(guò)食物鏈傳遞給人,從而嚴(yán)重威脅人體健康,因此迫切需要采取合理的應(yīng)對(duì)措施。本研究旨在將不同材料[氫氧化鉀(K)、凹凸棒土(A)、鈣鎂磷肥(M)和聚丙烯酰胺(P)]與生物炭混合后進(jìn)行球磨改性(Q)處理,通過(guò)吸附平衡試驗(yàn)、盆栽試驗(yàn)研究改性生物炭對(duì)鎘的吸附特性及其對(duì)鎘污染土壤的鈍化效果。結(jié)果表明,與未改性生物炭(YC)相比,改性生物炭具有更豐富的官能團(tuán)和礦物元素,對(duì)鎘的吸附動(dòng)力學(xué)曲線符合準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)方程,吸附方式主要表現(xiàn)為單分子層吸附。pH值、溫度的升高可以提高生物炭對(duì)鎘離子的吸附能力。在土壤中添加生物炭可以顯著提高土壤的pH值和養(yǎng)分含量,并且降低土壤有效鎘含量,其中添加氫氧化鉀+凹凸棒土+鈣鎂磷肥+聚丙烯酰胺球磨改性的生物炭(QKAMP)和添加氫氧化鉀+凹凸棒土+聚丙烯酰胺球磨改性的生物炭(QKAM)分別可使土壤有效鎘含量較對(duì)照(CK)顯著降低25.5%、23.4%(P<0.05)。與添加未改性生物炭(YC)的處理相比,添加QKAMP、QKAM處理的土壤中有效鎘含量分別顯著降低了16.84%、14.57%(P<0.05)。此外,與對(duì)照相比,添加QKAMP、QKAM分別可使小青菜地上部的鎘含量顯著降低36.1%、33.6%;與未添加改性生物炭處理(YC)相比,添加QKAMP、QKAM處理小青菜地上部的鎘含量分別顯著降低了21.6%、18.6%。由此可見(jiàn),QKAMP作為一種重金屬鈍化材料,可以更好地降低中性(pH值7.07)、輕中度鎘污染(≤1.75 mg/kg)土壤中鎘的生物有效性,確保農(nóng)產(chǎn)品安全生產(chǎn)。
