生物炭基调理剂对土壤镉生物有效性的影响摘要：研究采用木屑和市政污泥混合物制备的生物炭与石灰石、沸石混配成镉污染土壤调理剂，连续两季施用于镉污染稻田。通过对土壤中生物有效态镉及水稻中镉的检测，探讨生物炭基调理剂连续施用的降镉效果及其对水稻吸收镉的影响。结果说明：施用该生物炭使土壤中生物有效性镉降低，与石灰石、沸石混配能进一步降低土壤中有效态镉含量;两季试验有效态镉最大降低幅度分别为27.8%和22.9%;施加沸石、生物炭及两者混配均能提高水稻千粒重，最高达24.2%;混配施用生物炭与石灰石、沸石比单独施用该生物炭能进一步降低水稻根和米中镉含量，与空白对照相比，两季中根镉最大降幅为29.1%，稻米中镉含量降低48.8%。关键词：生物炭;调理剂;土壤;镉中图分类号：X53文献标识码：A文章编号：1006-060X〔2022〕10-0048-04EffectofBiocharBasedConditionersonAvailableCadmiuminSoilLUOHui-li1，ZHOUSi1，ZHOUJing-ru1，WANGYu-lin1，JIANGLiang-jun2，MAGui-quan2，JIANGLiang-zheng2，CAIJia-yi1〔1.CollegeofResourcesandEnvironment，HunanAgriculturalUniversity，Changsha，410128;2.HunanDingjiuEnergyEnvironmentScientificLtd.，Changsha，410005〕Abstract：Biocharwasfirstpreparedfromwoodchipsandmunicipalsludge，andthenmixedwithlimestoneandzeolitetoformcadmiumcontaminatedsoilconditioner.Thesoilconditionerwasappliedincadmiumcontaminatedpaddyfieldsfortwocrops.TheeffectondecreaseofavailableCdandabsorptionofricehadbeenprobedinthecontinuousapplicationofthebiochar-basedconditionerbydetectingthecontentofavailableCdinsoilandtotalCdinrice.TheresultsshowedthatavailableCdinsoildecreasedbyusingbiocharandafurtherdecreasingobtainedwhenitmixedusingwithlimestoneandzeolite.ThemostdecreaserateofavailableCdintwocropswas27.8%and22.9%respectively.The1000-grainweightofricewasincreasedbyapplyingzeolite，biocharorthemixtureofbothastheincreaseratewashighto24.2%.TotalCdinricerootswasalsofurtherdecreasedbyusingthemixtureofbiochar，zeoliteandlimestone.Andcomparedtoblankgroup，thetopdecreaseofCdcontentintwocropswas29.1%inricerootand48.8%inrice.Keywords：biochar;conditioner;soil;cadmium土壤中鎘的来源主要归因于自然和人为活动，前者来源于岩石和土壤的背景值，后者那么来源于工业“三废〞和含镉肥料的应用[1]。农田土壤镉污染随着现代工业的快速开展变得越来越严峻，据调查农田土壤镉污染面积超过20×104hm2[2]，镉含量超标的农产品年产量为14.6×108kg。局部污染地区农产品中的镉含量已超过国家食品卫生标准，说明土壤镉污染已危及我国食品平安，治理任务已经迫在眉睫。镉在土壤—植物系统中的迁移与积累，受土壤中镉的形态和浓度以及植物的特征和种类的影响[3-4]。植物也会产生多种防御重金属镉毒性的耐受机制，特别是当镉浓度较低时，植物产量反而有所提高[5]。张国平等[6]研究说明，镉浓度较高时小麦干物质积累和分叶的影响显著，不同品种及不同器官对镉的吸收积累也有一定的差异。虽然土壤镉污染不会直接与人体接触造成危害，但污染土壤中的镉可通过食物链进入人体，间接对人体造成危害。当前对土壤重金属原位修复的研究较多[7-9]，主要是运用化学修复措施中的钝化修复材料，通过沉淀、氧化络合、离子交换吸附等作用降低其迁移性[10]和生物有效性[11]。运用较为广泛的土壤稳定剂有含磷材料[12]、硅钙物质[13]、黏土矿物[14]、生物炭[15-16]，有机物料等[17]。生物炭是生物质在完全或局部缺氧条件下所产生的一种高碳固体残渣[18]。生物炭主要依靠外表吸附重金属离子，有效去除溶液和土壤中的重金属离子[19-20]。研究说明，生物炭不仅能够通过提高土壤的pH值来降低重金属生物有效性，还可以通过阳离子吸附作用降低土壤重金属迁移率[21]，同时生物炭可以改善和提高土壤肥力从而降低重金属对植物的毒害。