碳酸钙改良剂对竹荪富集重金属及重金属赋存形态的影响

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竹荪产业在当今社会迅猛发展的进程中,重金属污染问题显得尤其严重。因此,亟需对竹荪基质污染土壤进行修复。化学改良剂修复土壤重金属是目前应用最为广泛的修复方法,因此国内外学者注重研究改良剂的筛选和研发,但跟踪监测改良剂修复效率研究不多,关注修复后食用菌基质土壤多种重金属稳定化效果的研究更少。基于此,本文采用稳定化技术,研究了碳酸钙改良剂对竹荪基质土壌的重金属修复效果。分析不同浓度下Ca CO3改良剂对竹荪生物量、基质土壤及竹荪子实体中重金属(Cd、Pb、Cu、Zn、Ni、Cr)含量、土壤中重金属(Cd、Pb、Cu、Zn、Ni、Cr)赋存形态分布、生物有效性以及土壤基本理化性质的影响。为稳定化技术治理重金属污染土壤以及竹荪基质土壤重金属治理提供理论依据。主要研究内容和结果如下:1、试验区基质土壤Cr、Cu、Zn超过贵州省土壤背景值1.32倍、3.53倍、1.27倍,均存在累积情况,Cd超过国家标准筛选值,存在污染风险。竹荪子实体中Cd富集最为严重,超过食品安全国家标准食品中污染物限量值7.04倍,Pb、Cu、Zn、Ni、Cr在竹荪子实体中均存在不同程度的富集现象。CDI健康风险评价表明成人食用试验区竹荪存在Cd的健康危害风险,受到Cr、Cu、Zn、Pb、Hg的健康危害可忽略,儿童主要受到Cd、Cu的健康危害风险以及食用菌裙中Cu、Pb的危害。食用试验区菌裙、裙托、菌柄存在As的健康危害,食用菌帽存在Cd的健康危害。2、加入碳酸钙改良剂后,与CK组对比,T2~T10均出现增产,增产量介于3株/框到18株/框之间,当碳酸钙添加浓度处于8 g/kg~9g/kg时,增产效果达到峰值。T1~T10组基质土壤p H值与电导率均随碳酸钙浓度呈梯度上升趋势,PH值与电导率增加范围分别为为0.36~1.34单位和132.20~451.33 u S·cm-1,随碳酸钙浓度均呈梯度上升趋势,碳酸钙的添加量达到8 g/kg时,基质土壤开始呈碱性(PH>7)。T1~T10组的有机质含量没有显著性差异(P>0.05),碳酸钙改良剂对有机质含量影响不大。3、不同浓度的碳酸钙改良剂能有效降低竹荪基质土壤中Cd总量,而对Pb、Cr、Ni、Cu、Zn、Hg、As的总量影响并不明显。碳酸钙添加剂对竹荪子实体重金属富集能力均有影响,其降幅率最大值顺序为:Cd>Hg>As>Ni>Zn>Cu>Pb>Cr,Cd的降低效果最为显著(45.68%~191.90%),Cr的降幅率最大值仅为1.19%,对竹荪Cr的富集能力变化影响不大。就T1~T10实验组单一重金属超过CK中概率来看,Zn(30%)0.05)。碳酸钙改良剂对土壤重金属有机结合态的改变具有一定的效果,但影响仅存在部分碳酸钙浓度,其Pb、Cd、Cr、Ni、Cu、Zn的有机结合态达到钝化效果的点位分别为:7个、3个、8个、10个、8个、7个,1 g/kg~10 g/kg的碳酸钙浓度对Ni的有机结合态均能达到钝化效果,而对Cd的有机结合态达到钝化效果的仅有3个浓度。8、碳酸钙改良剂使基质土壤残渣态钝化效果表现为:Ni>Cu>Cr>Pb>Zn>Cd,碳酸钙改良剂更容易让Ni转化为残渣态,而对于Cd则效果不明显。碳酸钙浓度为4 g/kg时,更容易将Cu、Cr、Pb、Zn、Cd的残渣态转化为其它活性态。
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