生物炭与磷肥配施对重金属复合污染土壤的修复

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本研究以Pb、Cd、Cu、Zn复合污染的水稻土和红壤进行室内培养试验,研究生物炭、磷肥单独以及配施处理对土壤理化性质和重金属形态的影响,采用TCLP法评价土壤重金属修复效果,种植油菜评价处理对重金属生物有效性的影响,以期为土壤重金属污染钝化修复提供科学依据。主要结论如下:  (1)在500℃限氧条件下制备的水稻秸秆生物炭呈碱性,孔隙结构发达,含有大量碱性官能团,以及CaCO3和KCl成分。  (2)添加生物炭提高了红壤和水稻土的pH、有机质、速效磷和速效钾含量,3%生物炭(BC3)对红壤pH值和SOM含量的提高作用大于水稻土。在3%生物炭(BC3)添加量时,红壤pH提高了1.77个单位,水稻土pH提高了1.08个单位。添加3%生物炭(BC3)后红壤有效磷和速效钾最大增幅分别为76.02%和468.25%。  (3)生物炭增加了红壤弱酸提取态Pb、Cd和Zn含量,降低了红壤弱酸提取态Cu含量,增加其残渣态含量,对Cu起到钝化作用;生物炭与磷肥配施处理均降低了水稻土弱酸提取态Pb和Cd含量,增加了其残渣态含量。BC3+P150和BC3+P200处理组水稻土弱酸提取态和可还原态Cu向残渣态转化。  (4)添加1%和3%生物炭降低了红壤中TCLP提取态Cu含量,分别降低了10.92%和23.94%,生物炭与磷肥配施均显著降低了水稻土TCLP提取态Cu含量,BC3+P100、BC3+P150和BC3+P200三个处理降幅最大,分别为21.83%、32.75%和31.34%。  (5)生物炭与磷肥配施促进了油菜生长。试验各处理降低了油菜地上部Cu和Zn含量,增加了Cd含量;BC3+P150和BC3+P200处理显著降低了油菜地下部Pb、Cd、Cu、Zn含量。生物炭配施磷肥增加了Pb、Cd和Zn从油菜地下部向地上部的转运,但降低了Cu的转移系数。
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