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土壤是人类生存和社会发展的基础,与生态环境、农业生产及人类可持续发展密不可分。目前我国正处于土壤环境质量下降,土壤重金属污染日趋严峻,人类健康安全存在极大隐患的背景下,因此,开展针对重金属Cd污染土壤的修复治理工作显得尤为重要。本研究以2个水稻品种为试验研究对象,在成都平原地带某重金属Cd轻度污染(0.76mg/kg)的水稻土上开展原位钝化试验,设置常规对照(CK)、石灰(LI)、海泡石(SE)、石灰+海泡石(LS)、石灰+偏硅酸钠+硫酸镁(LSM)、石灰+腐殖酸(LH)、秸秆生物炭(SB)和叶面喷施螯合铁肥(IF)处理,探索不同钝化剂处理对土壤基本理化性质、土壤各形态Cd含量、水稻产量、生物量、水稻各部位Cd含量及水稻对Cd的富集系数、转移系数的影响。并引入能值理论方法,通过6个传统能值指标和3个改进能值指标,对伤残调整寿命方法进行整合,从能值角度评价出优势的钝化修复技术,在一定程度上拓宽评估重金属污染土壤修复治理方法的研究思路,以期为系统优化提供理论依据。主要研究结果如下:(1)与常规对照(CK)相比,除螯合铁肥处理外的其他钝化处理均能提升土壤pH值0.02~0.41;石灰(LI)、海泡石(SE)及其复配处理均会降低土壤碱解氮、有效磷、速效钾和有机质含量;不同钝化处理对土壤CEC的影响不明显。(2)与常规对照(CK)相比,钝化处理最高可增加土壤中重金属Cd的含量17.81%;施用钝化材料可明显减少土壤中可交换态Cd含量4.21%~9.10%,增加土壤残渣态Cd含量3.09%~23.12%,有利于土壤中可交换态Cd向可还原态、可氧化态和残渣态转化。(3)与常规对照(CK)相比,2个水稻品种在不同钝化处理影响下,其有效株、有效穗、千粒重、空瘪率的变化规律存在差异,穗粒数、产量和生物量均会有效增加。(4)与常规对照(CK)相比,除螯合铁肥(IF)外的其他钝化处理均能有效减少水稻根、茎、叶、谷壳、糙米中Cd含量15.77%~42.70%、35.64%~37.70%、6.98%~29.30%、17.77%~56.47%、14.86%~53.16%,从而降低各部位对Cd的富集;水稻各部位对Cd富集能力大小表现为根>茎>糙米>谷壳>叶;水稻各部位对Cd的转移系数分布规律为叶-糙米>谷壳-糙米>根-茎>茎-糙米>茎-叶。(5)基于能值基准12.00E+24 sej/yr,与常规对照(CK)相比,钝化处理会增加水稻种植系统能值投入,大小表现为LS>SE>LSM>LI>LH>SB>IF>CK,同时还能增大系统能值产出1.0E+06~2.4E+07 sej。(6)与常规对照(CK)相比,除螯合铁肥(IF)外的其他钝化处理系统均降低了系统中Cd对人体健康的能值损失;石灰+海泡石(LS)、海泡石(SE)、石灰+偏硅酸钠镁(LSM)钝化处理增大了能值投资率,石灰(LI)、秸秆生物炭(SB)、螯合铁肥(IF)钝化处理具有较高的能值产出率和能值自给率;除螯合铁肥(IF)外的其他钝化处理均能降低系统的能值损失率、环境负载率,但也会降低系统的可持续发展能力,并增大单位生产能值成本、净单位增产成本和钝化单位重金属成本。因此,需提高系统的机械现代化应用水平,坚持“减量化、资源化、无害化”的生产原则,不断减少能值投入,进一步提升能值投资率,降低系统环境负载率及生产成本,增强可持续发展能力。(7)从钝化处理对Cd污染土壤修复效果及对土壤基本理化性质、水稻产量和生物量影响的角度而言,石灰+海泡石处理(LS)是优良的钝化处理技术;从能值理论方法的角度而言,秸秆生物炭处理(SB)是兼顾经济和实效性的土壤重金属Cd污染钝化治理技术。