【摘 要】
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减低农田重金属输入是保障农业安全生产的关键措施之一.基于广西大环江流域重金属污染来源及灌溉水超标现状调研,选定典型Cd超标的大环江流域环江段,构建沉砂池+3级人工湿地系统对灌溉水进行净化,同时设置稻田土壤添加熟石灰、生物炭等阻控措施处理,旨在探明灌溉水净化耦合土壤阻控措施对典型污染区水稻Cd积累的联合减低效果.结果表明:研究区灌溉水中Cd浓度波动较大,监测期间(2020年4-11月)湿地系统入水总Cd最高浓度为8.38μg·L-1,最低为2.15μg·L-1,经系统净化后,总Cd浓度由入口的5.88±3.
【机 构】
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中国科学院亚热带农业生态研究所,亚热带农业生态过程重点实验室,长沙410125;中国科学院环江喀斯特生态系统观测研究站,广西环江547100;湖南农业大学资源环境学院,长沙410128
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减低农田重金属输入是保障农业安全生产的关键措施之一.基于广西大环江流域重金属污染来源及灌溉水超标现状调研,选定典型Cd超标的大环江流域环江段,构建沉砂池+3级人工湿地系统对灌溉水进行净化,同时设置稻田土壤添加熟石灰、生物炭等阻控措施处理,旨在探明灌溉水净化耦合土壤阻控措施对典型污染区水稻Cd积累的联合减低效果.结果表明:研究区灌溉水中Cd浓度波动较大,监测期间(2020年4-11月)湿地系统入水总Cd最高浓度为8.38μg·L-1,最低为2.15μg·L-1,经系统净化后,总Cd浓度由入口的5.88±3.27μg·L-1下降至0.69±0.35μg·L-1,其中沉砂池降Cd效果不明显,第一级人工湿地降Cd效率最高,系统对Cd的总去除率达88.3％,出水符合农业灌溉用水标准;稻米Cd含量分析结果显示,相比单一灌溉水净化对照灌区,添加熟石灰、生物炭以及熟石灰+生物炭3种钝化处理分别可降稻米Cd含量9.2％、1.5％和20.0％,单一石灰处理优于生物炭处理;灌溉水净化耦合钝化材料处理与当地常规水稻生产相比,稻米Cd的降低率最高达45.8％.可见,污染区灌溉水经人工湿地系统净化后,结合土壤Cd钝化阻控措施,减少了稻田土壤系统Cd输入量,有效降低了稻米中Cd的累积,提升了典型污染区稻米生产安全系数.研究结果可为南方Cd污染稻田的安全生产提供数据支撑与实践参考.
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