水稻全生育期內(nèi)零價(jià)鐵與生物炭鈍化土壤鎘砷的協(xié)同效應(yīng)與機(jī)制
發(fā)布時(shí)間:2022-12-04 00:58
鎘(Cd)和砷(As)在土壤中地球化學(xué)行為相反,因而難以實(shí)現(xiàn)對它們的同步鈍化。為了同時(shí)降低稻米中Cd和As的積累以達(dá)到提高糧食安全的目的,選擇了零價(jià)鐵(ZVI)和生物炭(BC)的組合材料來修復(fù)稻田土壤中的Cd/As復(fù)合污染。通過盆栽實(shí)驗(yàn),在水稻全生育期內(nèi),密集采取了孔隙水、根際土壤、水稻植株和根表鐵膜等樣品,分析了其中Cd/As含量與存在形式的動態(tài)變化過程,并以此探究了水稻整個(gè)生命周期內(nèi)ZVI或/和BC對稻田土壤中Cd/As生物有效性的鈍化效果與機(jī)制。結(jié)果表明,相比于對照組,生物炭僅降低稻米中Cd,降低率為15.4%;ZVI能同時(shí)降低稻米中Cd和As質(zhì)量分?jǐn)?shù),其降低率分別達(dá)17.0%和24.5%;而ZVI+BC組合對稻米中Cd和As降低量最強(qiáng),分別高達(dá)50.2%和35.6%,表現(xiàn)出明顯的協(xié)同鈍化效應(yīng)。土壤孔隙水與重金屬連續(xù)提取結(jié)果表明,ZVI能使水溶態(tài)、吸附態(tài)與可交換態(tài)Cd和As轉(zhuǎn)化為鐵氧礦物結(jié)合態(tài),而BC主要導(dǎo)致水溶態(tài)與可交換態(tài)Cd轉(zhuǎn)為碳酸鹽結(jié)合態(tài)。相對而言,ZVI+BC組合通過共同促進(jìn)鐵氧礦物的形成與分散,從而導(dǎo)致大部分的水溶態(tài)、吸附態(tài)與可交換態(tài)Cd和As與鐵氧礦物形成結(jié)合態(tài),是抑...
【文章頁數(shù)】:11 頁
【文章目錄】:
1 實(shí)驗(yàn)材料與方法
1.1 土壤的采集與分析
1.2 生物炭與零價(jià)鐵粉的制備與表征
1.3 盆栽實(shí)驗(yàn)
1.4 樣品測試方法
1.4.1 孔隙水中溶解態(tài)離子的測試方法
1.4.2 根際土中結(jié)合態(tài)Cd/As的分析方法
1.4.3 植物樣品Cd和As含量的測定方法
1.4.4 鐵膜中TFe、Cd和TAs的分析方法
1.5 數(shù)據(jù)處理方法
2 結(jié)果與分析
2.1 ZVI和/或BC對稻米與稻殼中Cd和As累積的影響
2.2 ZVI和/或BC對水稻植株Cd和As含量的影響
2.3 ZVI和/或BC對溶解態(tài)Cd/As的影響
2.4 ZVI和/或BC對土壤提取態(tài)Cd和As和p H的影響
2.5 ZVI和/或BC對根表鐵膜中Cd和As含量的影響
3 討論
3.1 ZVI的作用
3.2 BC的作用
3.3 ZVI與BC的相互作用
4 結(jié)論
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]零價(jià)鐵處理重金屬廢水的研究進(jìn)展[J]. 馬健偉,周彤,宋亞瑞,任淑鵬. 化學(xué)工程師. 2019(08)
[2]汞、鎘、鉛、砷單一和混合暴露的毒性效應(yīng)及機(jī)理研究進(jìn)展[J]. 曾晨,郭少娟,楊立新. 環(huán)境工程技術(shù)學(xué)報(bào). 2018(02)
[3]生物炭對土壤中重金屬鉛和鋅的吸附特性[J]. 王紅,夏雯,盧平,布雨薇,楊浩. 環(huán)境科學(xué). 2017(09)
[4]硒(Ⅳ)預(yù)處理下根表鐵膜對水稻幼苗吸收和轉(zhuǎn)運(yùn)汞的影響[J]. 高阿祥,周鑫斌,張城銘. 土壤學(xué)報(bào). 2017(04)
[5]零價(jià)鐵固定稻田土壤砷的持久性研究[J]. 胡立瓊,曾敏,雷鳴,廖柏寒,周航. 水土保持學(xué)報(bào). 2014(02)
[6]鎘對人體健康危害及防治研究進(jìn)展[J]. 鄧新,溫璐璐,遲鑫姝. 中國醫(yī)療前沿. 2010(10)
本文編號:3707306
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【文章目錄】:
1 實(shí)驗(yàn)材料與方法
1.1 土壤的采集與分析
1.2 生物炭與零價(jià)鐵粉的制備與表征
1.3 盆栽實(shí)驗(yàn)
1.4 樣品測試方法
1.4.1 孔隙水中溶解態(tài)離子的測試方法
1.4.2 根際土中結(jié)合態(tài)Cd/As的分析方法
1.4.3 植物樣品Cd和As含量的測定方法
1.4.4 鐵膜中TFe、Cd和TAs的分析方法
1.5 數(shù)據(jù)處理方法
2 結(jié)果與分析
2.1 ZVI和/或BC對稻米與稻殼中Cd和As累積的影響
2.2 ZVI和/或BC對水稻植株Cd和As含量的影響
2.3 ZVI和/或BC對溶解態(tài)Cd/As的影響
2.4 ZVI和/或BC對土壤提取態(tài)Cd和As和p H的影響
2.5 ZVI和/或BC對根表鐵膜中Cd和As含量的影響
3 討論
3.1 ZVI的作用
3.2 BC的作用
3.3 ZVI與BC的相互作用
4 結(jié)論
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]零價(jià)鐵處理重金屬廢水的研究進(jìn)展[J]. 馬健偉,周彤,宋亞瑞,任淑鵬. 化學(xué)工程師. 2019(08)
[2]汞、鎘、鉛、砷單一和混合暴露的毒性效應(yīng)及機(jī)理研究進(jìn)展[J]. 曾晨,郭少娟,楊立新. 環(huán)境工程技術(shù)學(xué)報(bào). 2018(02)
[3]生物炭對土壤中重金屬鉛和鋅的吸附特性[J]. 王紅,夏雯,盧平,布雨薇,楊浩. 環(huán)境科學(xué). 2017(09)
[4]硒(Ⅳ)預(yù)處理下根表鐵膜對水稻幼苗吸收和轉(zhuǎn)運(yùn)汞的影響[J]. 高阿祥,周鑫斌,張城銘. 土壤學(xué)報(bào). 2017(04)
[5]零價(jià)鐵固定稻田土壤砷的持久性研究[J]. 胡立瓊,曾敏,雷鳴,廖柏寒,周航. 水土保持學(xué)報(bào). 2014(02)
[6]鎘對人體健康危害及防治研究進(jìn)展[J]. 鄧新,溫璐璐,遲鑫姝. 中國醫(yī)療前沿. 2010(10)
本文編號:3707306
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