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钝化剂对湘中稻田土壤Cd有效性及水稻Cd积累的影响 被引量:2
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作者 杨佳 曹雪莹 +4 位作者 谭长银 蔡润众 程学宇 刘路路 黄硕霈 《晓庄学院自然科学学报》 CAS 北大核心 2024年第1期32-41,共10页
为了揭示不同钝化剂对湘中地区不同程度Cd污染土壤Cd有效性及水稻Cd积累的影响,筛选出适合湘中地区中轻度Cd污染农田安全利用的钝化材料,采用盆栽和大田两种试验方式,分别研究了巯基化海泡石(SGP)、海泡石复合材料(ISS)、铁改性木本泥炭... 为了揭示不同钝化剂对湘中地区不同程度Cd污染土壤Cd有效性及水稻Cd积累的影响,筛选出适合湘中地区中轻度Cd污染农田安全利用的钝化材料,采用盆栽和大田两种试验方式,分别研究了巯基化海泡石(SGP)、海泡石复合材料(ISS)、铁改性木本泥炭(IMP)和生物有机肥(OF)4种钝化材料对中度和轻度Cd污染土壤pH值、土壤有机质、土壤Cd形态、土壤有效态Cd含量以及不同时期水稻各部位Cd含量的影响。研究结果表明:1)在盆栽试验中:与CK相比,施用钝化剂的处理,在水稻分蘖期、灌浆期与成熟期,土壤有效态Cd含量分别降低1.59%~25.40%,3.57%~26.79%和15.67%~37.32%;与CK相比,水稻成熟期弱酸提取态Cd含量降低了4.29%~7.27%,可氧化态Cd含量提高了6.86%~11.00%;水稻根系、茎和稻壳中Cd含量分别降低26.45%~44.34%,35.79%~59.01%和21.24%~45.36%;2)在大田试验中:与CK相比,在水稻分蘖期与灌浆期,ISS和OF处理土壤pH值提高了约0.3个pH单位;水稻灌浆期与成熟期土壤有效态Cd含量分别降低15.11%~35.95%和27.19%~49.24%;水稻根系、茎叶和糙米中Cd含量分别降低61.29%~84.86%,41.00%~84.42%和26.47%~85.29%;水稻根—茎、茎—壳转运系数分别为0.18~0.31和0.32~1.11。研究结果表明,施用SGP、IMP和ISS处理均可显著降低中轻度Cd污染土壤的有效态Cd含量,影响水稻各部位对Cd的转运吸收,从而降低植株对土壤Cd的吸收和积累,使Cd在叶片中富集而减少在稻米中的积累。ISS处理可显著提高土壤pH值。 展开更多
关键词 复合材料 Cd 水稻 有效性 吸收转运 赋存形态
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柚皮生物炭的理化性质及对镉的吸附效应 被引量:7
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作者 蔡润众 谭长银 +4 位作者 曹雪莹 马一方 刘路路 程学宇 黄硕霈 《晓庄学院自然科学学报》 CAS 北大核心 2022年第1期57-66,共10页
为探究柚皮生物炭(PC)的理化性质及对Cd的吸附效应,以柚皮为原材料在300,450和600℃绝氧环境下制备柚皮生物炭(分别记为PC_(t1),PC_(t2)和PC_(t3))。通过分析PC理化性质、PC对水环境中和土壤环境中Cd吸附效果以及PC_(t3)对土壤Cd吸附机... 为探究柚皮生物炭(PC)的理化性质及对Cd的吸附效应,以柚皮为原材料在300,450和600℃绝氧环境下制备柚皮生物炭(分别记为PC_(t1),PC_(t2)和PC_(t3))。通过分析PC理化性质、PC对水环境中和土壤环境中Cd吸附效果以及PC_(t3)对土壤Cd吸附机理,综合研究柚皮生物炭对Cd的吸附效应。结果表明:随着热解温度的增加,PC产率下降,灰分含量和pH值升高。元素含量分析表明,随热解温度增加,C元素占比增加,H和O元素占比则减少,PC的芳香性增大,亲水性和极性减小。SEM分析表明,PC与柚皮吸附剂PS相比,拥有更密集的孔隙结构和表面褶皱。FTIR分析表明,通过热解,PC芳香结构逐渐完善,其表面的羟基、羧基、酯基等含氧官能团参与对Cd的吸附,PC_(t3)对水中Cd的吸附效率达到99.51%。PC加入土壤中培养后,土壤pH值升高,土壤有效态Cd含量下降,PC_(t3)-5使土壤中有效态Cd最高减少15.42%。等温吸附试验和吸附动力学试验表明,PC_(t3)对土壤Cd的吸附能力用Freundlich等温吸附方程和准二级动力学方程拟合最好,PC_(t3)对土壤Cd的吸附以化学作用为主,且为多层异构表面的吸附模式。因此,柚皮生物炭作为一种对土壤Cd的廉价高效吸附剂,具有广泛的应用前景。 展开更多
关键词 CD 原位钝化 生物炭 柚皮 吸附机理
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有机物料对镉污染酸性土壤伴矿景天修复效率的影响 被引量:8
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作者 邓月强 曹雪莹 +6 位作者 谭长银 孙丽娟 蔡润众 彭曦 柏佳 黄硕霈 周青 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第12期2762-2770,共9页
伴矿景天(Sedum plumbizincicola)是一种镉/锌(Cd/Zn)超积累植物,是Cd污染土壤吸取修复的理想植物。为提高伴矿景天(S.plumbizincicola)对Cd污染酸性土壤的修复效果,本研究以水稻秸秆、大豆秸秆、猪粪和水溶性有机肥4种有机物料为材料,... 伴矿景天(Sedum plumbizincicola)是一种镉/锌(Cd/Zn)超积累植物,是Cd污染土壤吸取修复的理想植物。为提高伴矿景天(S.plumbizincicola)对Cd污染酸性土壤的修复效果,本研究以水稻秸秆、大豆秸秆、猪粪和水溶性有机肥4种有机物料为材料,分别按土质量1%、3%的施用量施入Cd污染酸性农田土壤,研究了4种有机物料对伴矿景天Cd修复效率的影响。结果表明:施用有机物料可提高土壤pH值和土壤有机质、碱解N、有效P和速效K含量,有效改善供试土壤理化性质;有机物料对土壤有效态Cd含量的影响因有机物料种类和施用量而异,以3%水溶性有机肥处理效果最好,较对照提高了50.0%。与对照相比,施用有机物料显著促进了伴矿景天生长,地上部和根部生物量分别增加了1.08%~40.69%和4.17%~54.17%;水稻秸秆、大豆秸秆和水溶性有机肥处理伴矿景天地上部和根部Cd含量分别较对照增加了10.02%~64.91%和10.95%~45.78%。单一种植伴矿景天修复后土壤Cd去除率为27.6%;施用有机物料辅助修复,土壤Cd去除率可达29.8%~50.7%。因此,在Cd污染酸性土壤伴矿景天(S.plumbizincicola)修复中,可考虑水稻秸秆还田和施用水溶性有机肥来提升修复效率。 展开更多
关键词 有机物料 伴矿景天 植物修复 CD污染土壤 Cd有效性
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柠檬酸活化协同伴矿景天-玉米套作对镉轻微污染土壤的修复效果 被引量:6
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作者 刘路路 谭长银 +4 位作者 曹雪莹 彭曦 柏佳 程学宇 蔡润众 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期257-263,共7页
伴矿景天-玉米套作是一种原位、绿色、边生产、边修复Cd污染土壤的有效方式,土壤中添加柠檬酸可有效提高伴矿景天的修复效率。该研究通过田间微区试验,探究了柠檬酸不同添加方式协同伴矿景天-玉米套作模式对Cd轻微污染稻田土壤修复机理... 伴矿景天-玉米套作是一种原位、绿色、边生产、边修复Cd污染土壤的有效方式,土壤中添加柠檬酸可有效提高伴矿景天的修复效率。该研究通过田间微区试验,探究了柠檬酸不同添加方式协同伴矿景天-玉米套作模式对Cd轻微污染稻田土壤修复机理及修复效果。结果表明:1)同一种植模式,添加柠檬酸可提高土壤Cd有效性,显著提高伴矿景天的修复效率;5次添加柠檬酸,伴矿景天单作时修复效率提高了2.09%,套作时提高了10.54%。2)柠檬酸添加量相同时,套种与伴矿景天单种相比,修复效率提高了3.42%~4.27%,同时减少了玉米对土壤Cd的吸收。3)5次添加柠檬酸协同伴矿景天-玉米套作,伴矿景天Cd移除量可达18.59 mg/m^(2),该处理伴矿景天对轻微Cd污染土壤的修复效果最佳。因此,柠檬酸协同伴矿景天-玉米套作的联合修复模式可强化伴矿景天修复效率,可运用于Cd轻微污染稻田土壤的修复,并可实现边修复边生产。 展开更多
关键词 土壤 污染 修复 柠檬酸 伴矿景天 套作 Cd有效性
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植物轮作模式对镉污染农田的修复潜力 被引量:9
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作者 曹雪莹 谭长银 +4 位作者 蔡润众 程学宇 刘路路 张学文 黄硕霈 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期765-773,共9页
为探讨不同植物镉(Cd)的积累特征及对Cd污染土壤的修复潜力,筛选便于推广的中轻度Cd污染农田土壤的植物修复模式,通过田间试验,利用不同吸Cd特性的水稻、油菜、油葵和伴矿景天等植物进行组合轮作,对土壤Cd有效性、植物不同部位Cd含量、... 为探讨不同植物镉(Cd)的积累特征及对Cd污染土壤的修复潜力,筛选便于推广的中轻度Cd污染农田土壤的植物修复模式,通过田间试验,利用不同吸Cd特性的水稻、油菜、油葵和伴矿景天等植物进行组合轮作,对土壤Cd有效性、植物不同部位Cd含量、富集系数、Cd积累量及移除量进行研究。结果表明:供试植物对土壤Cd的积累能力较强,除伴矿景天外,植物不同部位Cd的富集系数为1.03~8.82,不同轮作模式两茬植物地上部Cd积累量分别为13.81~81.34 g·hm^(-2)和21.54~74.12 g·hm^(-2)。不同轮作模式Cd移除量表现为伴矿景天与Cd高积累品种晚稻轮作(SPOS)>伴矿景天与Cd高积累油葵轮作(SPHA)>当地主栽品种早稻与Cd高积累品种晚稻轮作(CKOS)>当地主栽品种早稻与当地主栽品种晚稻轮作(CK)>Cd高积累品种油菜与Cd高积累品种晚稻轮作(HNOS),其中最大移除量达150.34 g·hm^(-2)。第一茬植物收获后,伴矿景天降低土壤Cd含量和有效态Cd含量的效果最好,最高分别下降了15.66%和37.14%,而第二茬植物收获后,土壤有效态Cd含量均升高了95.51%以上,有利于下一年植物的吸取修复。油菜地上部Cd积累量最低,但其土壤有效态Cd含量较试验前升高了20.00%,且油菜生长期与伴矿景天接近,因此适宜与伴矿景天间套作。综上所述,伴矿景天与高积累晚稻轮作、伴矿景天与高积累油菜间套作对中轻度Cd污染农田修复潜力较大,可作为湘中Cd污染农田修复治理的种植模式。 展开更多
关键词 伴矿景天 积累 轮作 修复潜力
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