生物炭修复土壤效果明显

为了探讨腐植酸对生物炭修复重金属污染土壤的影响,通过土培试验,分析两种不同添加量(0.1%和1%,m/m)的腐植酸 [胡敏酸(HA)、富里酸(FA)]与两种生物炭[玉米秸秆生物炭(CBC)、稻壳生物炭(RBC)]复配处理下污染土壤中Cd 形态的变化,并探究不同腐植酸作用下生物炭biochar稳定Cd 的差异和机制。

土壤修复

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结果表明:腐植酸增强了生物炭对土壤中Cd 的稳定化程度。与未处理组相比,1% HA 和1% FA 作用下的CBC 使土壤中残渣态Cd 占比升高了145.89%和117.96%,RBC 使残渣态Cd 占比升高了124.04%和159.58%。1%腐植酸添加量处理显著降低了土壤pH,提高了土壤阳离子交换量(CEC)、土壤有机质(SOM)和有效磷含量。生物炭表面具有丰富的含氧官能团、芳香碳,其可通过静电吸引、络合、表面沉淀和阳离子-π 键相互作用等结合重金属离子。

综合来看,1% FA 和RBC 复配添加对Cd 污染土壤的修复效果最佳,其使污染土壤的CEC、SOM 和有效磷含量上升了24.56%、27.14%和34.81%,并且使重金属Cd 迁移指数下降了65.85%。

(1)玉米秸秆生物炭(CBC)和稻壳生物炭(RBC)在受试土壤中均可降低Cd 的迁移能力,提高其稳定性。胡敏酸(HA)和富里酸(FA)与生物炭复配可提高生物炭对Cd 的稳定能力,但相较于CBC,FA 和HA 与RBC 复配对土壤中Cd 的稳定效果更好。1% FA 和RBC 复配添加对土壤中Cd 的稳定效果最佳。

(2)在腐植酸作用下,生物炭材料可以显著改善污染土壤理化性质,从而促进Cd 在土壤中的稳定化。其中FA 复配生物炭材料可有效提高土壤中有效磷含量和阳离子交换量,降低土壤pH,HA 与生物炭复配则对土壤中有机质含量有明显提升作用。

(3)RBC 具有芳香C 结构和丰富的含氧官能团,FA 与RBC 复配作用下RBC 表面羧基官能团增加,有利于其与Cd 的结合。

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