資環所生物炭消減土壤重金屬污染研究取得新進展
2021-08-11 10:13  作者:資環所2021-08-11  作者:資環所

  近日,資環所在國際著名期刊Agriculture, Ecosystems & Environment發表題為Combined biochar and soda residues increases maize yields and decreases grain Cd/Pb in a highly Cd/Pb-polluted acid Udults soil(JCR一區,IF5.567)的研究論文,闡述了在生物炭和堿性材料配合施用消減土壤重金屬污染研究方面取得的新進展。魏嵐為第一作者,黃玉芬為共同第一作者,劉忠珍研究員為通訊作者。
  生物炭作為一類具有強吸附能力和穩定性的新型吸附材料,可以降低重金屬的可遷移性和生物可利用性,在環境污染修復領域有重要的應用前景。堿性廢棄物材料因其成本低廉效果良好也受到眾多學者關注,但兩者配施效果如何,施用一次可以持續鈍化重金屬的時間尚不清楚。
  資環所環境化學研究團隊通過近三年田間定點試驗確證了生物炭和堿性無機材料配合施用對酸性土壤重金屬污染危害的持續消減效果。通過在韶關酸性土壤重金屬污染農田開展的三年定點小區試驗表明,高用量生物炭(30噸/公頃)可以有效持續促進玉米生長,并且降低玉米對重金屬的吸收,和無機堿性材料配合施用時可取得更好的效果,且大幅度降低生物炭使用量(10噸/公頃),成本降低。生物炭和無機堿性材料配合施用顯著提高了土壤pH值和總有機碳水平,分別提高了約0.68–1.44個單位和16.2–30.3%,鎘/鉛的有效性分別降低了52.4%–68.6%和28.3%–40.8%。此外,該田間試驗的成本分析表明,將生物炭和堿渣組合應用于污染土壤具有經濟效益,但單獨應用生物炭則沒有經濟效益。本研究為生物炭基土壤調理劑產品的研發提供數據支撐。
  該研究得到了國家重點研發計劃項目(2017YFD0801300),高水平農業科學院科技創新戰略建設專項資金(R2016PY-QY010, R2016PY-JX006),國家自然科學基金(41571313),廣東省自然科學基金(2016A030313772)等項目的支持。

論文鏈接
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0167880920303844

Biocharor/andsoda residues applicationto high-cadmium/lead-contaminated acid Udults soil increases maize yields and decreases grain cadmium contents

Effects of soil amendment additions on the Cd (a) and Pb (b) contents in maize tissues during different growth periods. CK, B1, B2, B3, B4, M and B2M represent amendment application doses of 0, 5 t·hm?2 biochar, 10t·hm?2 biochar, 20t·hm?2 biochar, 30 t·hm?2 biochar, 3 t·hm?2 soda residues and 10t·hm?2 biochar+3 t·hm?2 soda residues, respectively.

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