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农业土壤酸化及重金属镉污染形势十分严峻。土壤酸化会使镉的活性增强,进而通过食物链的传递危害人体健康。镉的活性很大程度上取决于其在土壤中的形态,通过向污染土壤中添加钝化剂可以改变镉的存在形态,降低其活性,达到降低土壤镉生物有效性的目的。本论文利用牡蛎壳粉作为酸性镉污染土壤的钝化剂,通过对牡蛎壳粉复合钝化剂的研制及其对土壤镉的钝化行为,研究其钝化机理,以期为酸性镉污染土壤的修复提供实验依据,也为牡蛎壳的资源化利用提供一条有效的途径。本论文由四章组成:第1章:在查阅大量文献的基础上,综述了土壤酸化的原因和危害,土壤镉污染的来源、危害及其生物有效性的研究进展,并对镉污染土壤的修复技术进行了归纳和总结,重点阐述了牡蛎壳粉在土壤重金属活性钝化中的应用研究。第2章:以镉污染的酸性土壤为研究对象,考察牡蛎壳粉作为钝化剂对酸性土壤镉形态分布的影响。结果表明:当牡蛎壳粉的粒径为150目、添加量为50 g/kg土、稳定培养30天,土壤镉的酸可溶态、可还原态和可氧化态可分别降低12.92%20.97%、18.99%31.10%和18.02%47.80%,而残渣态则增加了124.2%175.9%。表明施加牡蛎壳粉后,土壤中活性较强的酸可溶态镉和易向酸可溶态转化的可还原态及可氧化态镉都向残渣态转化,使得土壤中镉的化学活性得到有效钝化,可有效降低土壤镉的生物活性。第3章:在考察了牡蛎壳粉、羟基磷灰石和生物炭对污染土壤镉的钝化效果基础上,将三者混合配制牡蛎壳粉复合钝化剂。正交试验的结果表明:当以50 g/kg土牡蛎壳粉、15g/kg土羟基磷灰石和20 g/kg土生物炭为复合钝化剂配比时,其对土壤镉的钝化程度最高,培养15天钝化率可达76.1%,30天后达到稳定。第4章:通过芥菜盆栽试验,研究复合钝化剂作用下土壤中不同形态镉的迁移和生物有效性,及对芥菜吸收镉和钙的影响;利用X射线衍射(XRD)等手段研究其钝化机理。结果表明:芥菜种植后,盆栽土壤中酸可溶态镉和可还原态镉的含量明显降低32.2%50.1%和13.4%37.9%,可氧化态镉的含量略微增加3.29%33.6%,残渣态镉的含量则没有明显的变化。钝化剂能有效抑制芥菜可食部分对土壤镉的吸收,与对照组相比,牡蛎壳粉对芥菜吸收土壤镉的抑制率达65.7%,而复合钝化剂的抑制率可高达97.1%,表明复合钝化剂对土壤镉的生物活性具有更显著的钝化效果。此外,复合钝化剂能增加芥菜可食部分钙的含量,可食部位钙的含量比对照组高6.78倍。XRD图谱显示,复合钝化剂对土壤镉的钝化作用主要是基于Cd(OH)2和CdCO3沉淀的产生。