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改性生物炭-凹凸棒石复合材料对镉污染土壤的修复效果研究OACHSSCD

Study on the Remediation Effect of Modified Biochar-attapulgite Composite on Cadmium-contaminated Soil

中文摘要英文摘要

土壤镉(Cd)污染已成为威胁我国粮食安全和制约农业可持续发展的主要因素.通过大田试验探究了 Fe改性和 Mg 改性生物炭-凹凸棒石复合材料对土壤 pH、有机质含量和 Cd 有效态含量的影响,并分析不同生长时期土壤中 Cd 化学形态的转化和水稻各部分 Cd 含量的变化,以揭示改性复合材料对 Cd 污染土壤的修复效果及机理.结果表明:Mg 改性生物炭-凹凸棒石复合材料(Mg 改性)可有效提高土壤有机质含量和 pH 值,改善土壤理化性质.在 7 500 kg·hm-2 施用量条件下,Mg 改性材料促使土壤中酸溶态 Cd 占比下降至 22.15%,残渣态 Cd 占比则增加至 37.16%,从而降低土壤有效态 Cd 含量,减少水稻各组织中 Cd 的积累.在不同水稻组织中,富集的 Cd含量由大到小依次为根、茎、叶、壳和籽粒.在 7 500 kg·hm-2 施用量条件下,Fe 改性复合材料和 Mg 改性复合材料可有效抑制水稻中各组织 Cd 的积累,成熟期水稻籽粒中 Cd 含量分别为 0.85 和 0.80 mg·kg-1,与对照组相比分别降低 44.81%和 48.05%,与原始复合材料相比分别减少 27.97%和 32.20%.本研究可为改性生物炭-凹凸棒石复合材料在田间的实际应用提供理论和数据支撑.

This study investigated the effects of Fe-modified and Mg-modified biochar/attapulgite composite materials on soil pH,organic matter content,and available Cd through field experiments.It also analyzed the transformation of Cd chemical forms in the soil and the accumulation of Cd in different parts of rice at various growth stages to clarify the reme-diation effects and mechanisms of the modified composites on soil Cd pollution.The results indicate that Mg-modified bio-char/attapulgite composites(Mg-modified materials)effectively increased soil organic matter and pH,thereby improving basic soil properties.At a dosage of 7 500 kg·hm-2,Mg-modified materials reduced acid-soluble Cd proportion in the soil to 22.15%and increased residual Cd proportion to 37.16%,lowering the content of available Cd and decreasing Cd accumulation in various rice tissues.The Cd content in different rice tissues followed the order:root>stem>leaf>husk>grain.At the 7 500 kg·hm-2 application rate,both Fe-and Mg-modified materials effectively inhibited Cd accu-mulation in all rice tissues with the Cd content in mature rice grains was 0.85 and 0.80 mg·kg-1,respectively represen-ting reductions of 44.81%and 48.05%compared with the control,and 27.97%and 32.20%compared with the unmodi-fied composite material,respectively.This study provides theoretical and data support for the promotion and application of modified biochar/attapulgite composites in agricultural fields.

徐成华;骆文轩;华雨轩;杨锟鹏;于丹丹;张亚平

江苏省地质局第一地质大队,江苏 南京 210041东南大学能源与环境学院能源热转换及其过程测控教育部重点实验室,江苏 南京 210096东南大学能源与环境学院能源热转换及其过程测控教育部重点实验室,江苏 南京 210096东南大学能源与环境学院能源热转换及其过程测控教育部重点实验室,江苏 南京 210096江苏省地质局第一地质大队,江苏 南京 210041东南大学能源与环境学院能源热转换及其过程测控教育部重点实验室,江苏 南京 210096

资源环境

水稻镉生物炭凹凸棒石田间实验

ricecadmiumbiocharattapulgitefield experiment

《生态与农村环境学报》 2026 (8)

1149-1156,8

江苏省地质局科技创新项目(2023KY02)

10.19741/j.issn.1673-4831.2025.0312

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