锰铝双氧化物改性生物炭减缓土壤重金属对黑麦草的毒性作用

作     者：林鹏程 尹华 刘晓菲 刘航 晏才雅 戚鑫 LIN Peng-cheng;YIN Hua;LIU Xiao-fei;LIU Hang;YAN Cai-ya;QI Xin

作者机构：华南理工大学环境与能源学院广州510006 工业聚集区污染控制与生态修复教育部重点实验室广州510006 广东省固体废物污染控制与资源化重点实验室广州510006 

出 版 物：《环境科学》 (Environmental Science)

年 卷 期：2023年第44卷第2期

页      面：975-983页

核心收录：

学科分类：0710[理学-生物学] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 07[理学] 0818[工学-地质资源与地质工程] 0903[农学-农业资源与环境] 0703[理学-化学] 0713[理学-生态学] 

基　　金：国家重点研发计划项目(2018YFC1802800) 广东省特支计划项目基金项目(2019BT02L218) 广东省科技计划项目(2020B121201003)。 

主　　题：电子垃圾拆解场地土 重金属复合污染 螃蟹壳生物炭(BC) 锰铝双氧化物 微生物群落分析 黑麦草 

摘      要：电子垃圾拆解过程中引起的土壤重金属铜(Cu)和镉(Cd)复合污染现象成为一个严峻的问题,为了解决这一问题,利用废弃的螃蟹壳生物质与锰铝盐进行共沉淀后共热解制备了螃蟹壳生物炭(BC)和片状锰铝双氧化物改性的螃蟹壳生物炭(LDO/BC)材料.污染土壤经过BC和LDO/BC修复后,土壤pH、有效磷、速效钾和酶活性得到了提升,土壤中的DTPA-Cu和DTPA-Cd含量显著降低.微生物群落分析表明BC-1%能促进Gemmatimonadota(芽单胞菌)和Acidobacteriota(酸杆菌)相对丰度的上升,而LDO/BC-1%能促进Proteobacteria(变形菌)相对丰度的上升,且变形菌有利于减少Cd在植物中的积累作用.在修复后的土壤中种植黑麦草培养28 d,结果表明,经过投加量为5%BC和1%LDO/BC分别修复后土壤种植的黑麦草发芽率分别提高29%和60%,生长状况更佳,并且黑麦草植株内Cu和Cd的含量相对于未经生物炭材料处理的空白组显著降低.LDO/BC-1%处理组相对于其他处理组表现出更优异的修复效果,且负载在LDO/BC上的Mn可以有效地降低黑麦草吸收土壤中的重金属Cd.