矿物对轻度重金属污染水稻田土壤镉的钝化效果

针对日益严重的土壤镉(Cd)污染情况,综合国内外重金属污染土壤修复方法,改良剂原位修复技术是运用最为广泛的方法之一.分别以海泡石(BM2)、蒙脱石(BM3)、凹凸棒石(BM4)、沸石(BM5)、羟基磷灰石(BM6)和生石灰(BM7)不同种类矿物作为修复材料,并将其与生物炭(BM1)和对照(BM0)进行对比,在浙江省某一轻度Cd污染地区的农田土壤中进行2年4季的田间钝化修复试验.结果表明,生物炭、海泡石、凹凸棒石、羟基磷灰石和生石灰都能略微增加水稻产量,但统计上并没有显著性差异.所有钝化处理都能降低土壤有效Cd含量和水稻籽粒Cd含量.各处理降低籽粒Cd含量的效果由大到小依次为生物炭、生石灰、沸石、蒙脱石、羟基磷灰石、凹凸棒石、海泡石和对照.其中,经生石灰处理后土壤有效Cd含量和水稻籽粒Cd含量分别为0.214和0.169 mg·kg-1,与BM0相比分别降低25.17％和41.26％.此外,与对照相比,生石灰处理可交换态Cd在全Cd中的质量占比降低10个百分点,但铁锰氧化物结合态和有机态Cd含量增加,其他矿物处理Cd形态变化趋势相同,说明矿物修复Cd污染土壤主要通过将可交换态Cd转化为铁锰氧化物结合态Cd和有机态Cd,而碳酸盐结合态Cd和残渣态Cd几乎不参与该过程的转化.