生物炭对水稻土中镉生物有效性及稻米中镉含量影响的研究

发布时间：2020-07-02 02:05

【摘要】：近年来土壤重金属污染越来越严重,关于食品安全问题也日益加重,而如何治理土壤中重金属污染来降低粮食中重金属对人们带来的威胁成为了目前非常热门的问题。生物炭是一种最近兴起的环境功能性材料,在土壤修复领域表现出了较好的应用潜力与前景。该材料可作为土壤改良剂来投入到土壤中来钝化土壤中的重金属Cd,而不同添加量的使用效果以及土壤本身镉含量高低会影响其钝化效果,因此,本研究从该方面入手,通过水稻盆栽实验,将生物炭在设置三种添加量后,分别添加到低、中、高Cd含量土壤中,来研究这种改良剂对土壤中Cd的生物有效性以及稻米中Cd含量的影响。研究结果如下:1)添加生物炭后,土壤pH值升高,增加幅度较小。在低Cd含量土壤中添加三组生物炭C1、C2、C3,土壤pH相比于对照组,增加了1.46%、2.19%、2.05%。在中Cd含量土壤中添加生物炭C1、C2、C3,土壤pH相比于对照组分别增加了1.77%、3.69%、1.18%。高Cd含量土壤中添加生物炭C1、C2、C3和,土壤pH相比对照增加了0、0.74%、2.81%。实验中添加生物炭后土壤pH值上升幅度均较小。2)添加生物炭,低、中含Cd土壤CEC高于对照组CK,低含Cd量土壤中添加生物炭C1、C2、C3与,土壤CEC相比于对照增幅分别为0.66%、6.1%、10.07%,中Cd含量土壤中添加生物炭C1、C2、C3后,土壤CEC相比于对照增幅分别为12.02%、10.32%、6.56%,高Cd含量水稻土中,C2处理土壤CEC最高,增幅为11.22%。改良剂的投加量与土壤CEC并不成正比。3)添加生物炭后,L水平(低Cd含量)土壤中有效态Cd含量降低,在土壤中添加三组生物炭C1、C2、C3后,土壤Cd有效态含量相比对照组分别降低了7.3%、10.9%、24.0%。M水平(中Cd含量)土壤中有效态Cd含量降低,在添加三组生物炭C1、C2、C3后,土壤Cd有效态含量相比对照组分别降低了1.0%、2.7%、12.3%。H水平(高Cd含量)土壤中有效态Cd含量降低,添加三组生物炭C1、C2、C3,土壤Cd有效态含量相比对照组分别降低了31.0%、36.6%、37.1%。在添加制成的生物炭后,L、M、H三种水平土壤中Cd有效态含量均降低。4)添加生物炭后,低Cd含量土壤中稻米Cd含量随着改良剂添加量的增加而下降,中、高Cd土壤中,随着改良剂添加量的增加,稻米中Cd含量反而上升且无明显上升规律。低Cd含量土壤中,稻米Cd含量降低,添加生物炭C1、C2、C3,稻米Cd含量相比对照降低幅度分别为0.03%、0.25%、0.18%。中、高Cd含量土壤中稻米Cd含量上升,中Cd含量土壤中添加生物炭C1、C2、C3,稻米Cd含量相比对照分别增加了30.52%、37.33%、-4.81%,高Cd含量土壤中添加生物炭C1、C2、C3,稻米Cd含量相比对照分别增加了-11.53%、43.71%、31.28%。5)经过对数据的相关性分析可得:生物炭的添加量与土壤pH值的变化具有显著相关性(P0.05),土壤Cd全量与土壤有效态Cd含量、土壤Cd全量与稻米中Cd含量均呈显著相关(P0.05),相关系数分别为0.96、0.917。土壤Cd有效态含量与稻米中Cd含量之间也呈显著相关(P0.05),相关系数为0.886。在添加生物炭后,在中、高Cd水平土壤中,随着其添加量的增加,富集系数呈降低趋势,降低幅度较小,在低Cd水平土壤中表现出较差的效果即富集系数呈上升趋势。
【学位授予单位】：安庆师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：X53
【图文】：

生物炭,Cd含量,水稻土,土壤

第二节结果与分析2.2.1 添加生物炭对水稻土 pH 值的影响如图 3-1 所示，添加生物炭后，土壤 pH 值升高，增幅较小。低 Cd 含量土壤中添加生物炭 C1、C2、C3，土壤 pH 相比对照分别增加了 0.1、0.15、0.14 个单位。中 Cd 含量土壤中添加生物炭 C1、C2、C3，土壤 pH 相比对照分别增加了 0.12、0.25、0.08 个单位，高 Cd 含量土壤中添加生物炭 C1、C2、C3，，土壤pH 相比对照分别提高了 0、0.05、0.19。

土壤图,生物炭,Cd含量,水稻土

C1 6.94 6.9 6.76C2 6.99 7.03 6.81C3 6.98 6.86 6.95 添加生物炭对土壤阳离子交换量 CEC 的影响土壤 CEC，即土壤阳离子交换量，是指通过静电吸引吸附负电荷的土阳离子总量。如图 3-2 所示，添加生物炭，低、中含 Cd 土壤 CEC 高于K，低含 Cd 量土壤中添加生物炭 C1、C2、C3，土壤 CEC 相比于对照为 0.66%、6.1%、10.07%，中 Cd 含量土壤中添加生物炭 C1、C2、CEC 相比于对照增幅分别为 12.02%、10.32%、6.56%，高 Cd 含量水稻 CEC 相比于对照增幅分别为-1.45%、11.22%、7.60%，其中 C2 处理土壤，增幅为 11.22%。改良剂的投加量与土壤 CEC 并不成正比。

【参考文献】