編號：CYYJ04242
篇名：復(fù)合改性生物炭的吸附特性及其對輕中度鎘污染農(nóng)田土壤的鈍化效應(yīng)
作者：潘國俊 盧信 楊振泉 陳丙法 耿淑芳 樊廣萍 高巖 尹小樂
關(guān)鍵詞： 改性生物炭 鎘 重金屬 吸附性能 鈍化
機構(gòu)： 揚州大學(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)村部長江下游平原農(nóng)業(yè)環(huán)境重點實驗室
摘要： 農(nóng)田土壤中的鎘污染會導(dǎo)致作物中的鎘過量累積,而作物中的鎘會通過食物鏈傳遞給人,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)]與生物炭混合后進行球磨改性(Q)處理,通過吸附平衡試驗、盆栽試驗研究改性生物炭對鎘的吸附特性及其對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和礦物元素,對鎘的吸附動力學(xué)曲線符合準(zhǔn)二級動力學(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,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)。
