珠三角农田土壤环境镉砷钝化效果研究

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近年来,轻度重金属污染农用地的钝化修复广受社会关注成为学界研究热点。本文以有机材料(蘑菇渣菜梗堆肥和鸡粪稻杆堆肥)作基肥配施无机材料(石灰、蒙脱石、零价铁)对珠三角农田土壤环境镉砷展开钝化研究,以期为农田安全可持续生产提供钝化修复依据。蘑菇渣菜梗堆肥配施无机材料处理为MC系列,鸡粪稻杆堆肥配施无机材料处理为JD系列。通过实验室模拟试验研究了不同钝化处理农田土壤环境镉砷有效性,通过盆栽试验研究了不同钝化处理对镉砷在土壤-油麦菜中的迁移富集影响,并对镉砷钝化机理展开了简要分析。研究结果表明:1.有机材料还田可改善土壤理化性质,促进油麦菜增产0.534.27倍。施加MC系列后pH增幅为-0.580.75,施加JD系列后pH增幅较大为0.901.08,有机材料还田显著增加了红壤盐度至1.001.43。鸡粪稻杆堆肥显著增加红壤铵态氮和有效磷分别为14.0520.91 mg/kg、3.716.0 mg/kg,蘑菇渣菜梗堆肥显著减少红壤铵态氮6.868.20 mg/kg,对有效磷无显著影响。2.30d内有机材料较对照组降低DTPA-Cd含量为8.9610.45%,CaCl2-Cd含量为16.3093.08%,提高HCl-As含量88.411639.13%;配施石灰、蒙脱石及低浓度零价铁(0.05%)后降低DTPA-Cd含量为16.4229.85%,CaCl2-Cd含量为22.9993.91%,提高HCl-As含量59.421595.65%;配施高浓度零价铁(0.5%)后降低DTPA-Cd含量为23.8834.33%,CaCl2-Cd含量为90.6396.01%,MC-SM-Fe-2处理组HCl-As含量降低37.68%,JD-SM-Fe-2处理组HCl-As含量提高407.25%。3.3090d内MC系列钝化处理降低DTPA-Cd含量为-1.5227.27%,CaCl2-Cd含量为-14.4180.17%;JD系列钝化处理提高DTPA-Cd含量为1.5227.27%,降低CaCl2-Cd含量为93.41100%;MC-SM-Fe-2处理组HCl-As含量降低38.3644.44%,其余处理提高HCl-As含量27.781900.00%。4.不同钝化处理对油麦菜茎叶组织镉含量影响不同。整体上,MC系列处理油麦菜地上部分镉含量为0.631.07 mg/kg,较对照组(0.64 mg/kg)增加-1.5667.43%。JD钝化处理系列油麦菜地上部分镉含量为0.470.71 mg/kg,较对照组减少-11.4726.51%。5.镉易由油麦菜根部转移至叶部富集,油麦菜叶部(0.020.04 mg/kg)对镉富集作用大于根部(0.0160.032 mg/kg)。
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