老化作用对生物炭钝化白云鄂博矿区碱性土壤中Cd^(2+)的影响

作     者：王哲 程俊丽 卞园 郑春丽 王维大 姜庆宏 WANG Zhe;CHENG Jun-li;BIAN Yuan;ZHENG Chun-li;WANG Wei-da;JIANG Qing-hong

作者机构：内蒙古科技大学能源与环境学院包头014010 内蒙古自治区矿区生态环境评价与修复工程研究中心包头014010 

出 版 物：《环境科学》 (Environmental Science)

年 卷 期：2022年第43卷第11期

页      面：5205-5213页

核心收录：

学科分类：0710[理学-生物学] 07[理学] 0818[工学-地质资源与地质工程] 09[农学] 0903[农学-农业资源与环境] 0713[理学-生态学] 

基　　金：内蒙古科技计划项目 内蒙古自然科学基金项目(2020MS02005) 国家重点研发计划项目(2018YFC1802904) 内蒙古科技成果转化项目(2019CG062) 国家自然科学基金项目(41867061) 

主　　题：生物炭 老化 土壤修复 重金属稳定化 镉(Cd) 

摘      要：生物炭虽然已经广泛用于酸性和中性土壤重金属污染修复,然而当生物炭应用于碱性土壤中经历不同程度的老化后是否会改变其结构和固定重金属的能力却关注较少.因此,以玉米秸秆为原料制备生物炭,采用冻融和干湿这两种人工加速老化培养和一种短期自然老化方法对生物炭进行老化实验.老化后测定土壤的pH和Cd^(2+)的有效态含量、总量和形态,并从土壤中分离生物炭进行表征,探讨老化作用对生物炭钝化矿区碱性土壤中Cd^(2+)的影响.结果表明,白云鄂博矿区碱性土壤中添加生物炭处理不具有显著的石灰化效应,冻融和干湿加速老化处理中pH整体呈下降趋势.与对照相比,添加生物炭后Cd^(2+)有效态含量降低了19.32%~30.67%,总Cd^(2+)含量下降了5.02%~7.18%.老化作用未能显著改变Cd^(2+)的形态,但降低了酸可提取态与可还原态的比例,说明生物炭即使经历老化,依然能够长期固定Cd^(2+),这与生物炭老化后含氧官能团和孔隙结构的增加有关.研究可为生物炭在矿区环境中的长期应用提供理论依据.