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資環(huán)所生物炭消減土壤重金屬污染研究取得新進(jìn)展
近日，資環(huán)所在國(guó)際著名期刊Agriculture, Ecosystems & Environment發(fā)表題為Combined biochar and soda residues increases maize yields and decreases grain Cd/Pb in a highly Cd/Pb-polluted acid Udults soil（JCR一區(qū)，IF5.567）的研究論文，闡述了在生物炭和堿性材料配合施用消減土壤重金屬污染研究方面取得的新進(jìn)展。魏嵐為第一作者，黃玉芬為共同第一作者，劉忠珍研究員為通訊作者。
生物炭作為一類具有強(qiáng)吸附能力和穩(wěn)定性的新型吸附材料，可以降低重金屬的可遷移性和生物可利用性，在環(huán)境污染修復(fù)領(lǐng)域有重要的應(yīng)用前景。堿性廢棄物材料因其成本低廉效果良好也受到眾多學(xué)者關(guān)注，但兩者配施效果如何，施用一次可以持續(xù)鈍化重金屬的時(shí)間尚不清楚。
資環(huán)所環(huán)境化學(xué)研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)近三年田間定點(diǎn)試驗(yàn)確證了生物炭和堿性無(wú)機(jī)材料配合施用對(duì)酸性土壤重金屬污染危害的持續(xù)消減效果。通過(guò)在韶關(guān)酸性土壤重金屬污染農(nóng)田開(kāi)展的三年定點(diǎn)小區(qū)試驗(yàn)表明，高用量生物炭（30噸/公頃）可以有效持續(xù)促進(jìn)玉米生長(zhǎng)，并且降低玉米對(duì)重金屬的吸收，和無(wú)機(jī)堿性材料配合施用時(shí)可取得更好的效果，且大幅度降低生物炭使用量（10噸/公頃），成本降低。生物炭和無(wú)機(jī)堿性材料配合施用顯著提高了土壤pH值和總有機(jī)碳水平，分別提高了約0.68–1.44個(gè)單位和16.2–30.3%，鎘/鉛的有效性分別降低了52.4%–68.6%和28.3%–40.8%。此外，該田間試驗(yàn)的成本分析表明，將生物炭和堿渣組合應(yīng)用于污染土壤具有經(jīng)濟(jì)效益，但單獨(dú)應(yīng)用生物炭則沒(méi)有經(jīng)濟(jì)效益。本研究為生物炭基土壤調(diào)理劑產(chǎn)品的研發(fā)提供數(shù)據(jù)支撐。
該研究得到了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目(2017YFD0801300)，高水平農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新戰(zhàn)略建設(shè)專項(xiàng)資金(R2016PY-QY010, R2016PY-JX006)，國(guó)家自然科學(xué)基金(41571313)，廣東省自然科學(xué)基金(2016A030313772)等項(xiàng)目的支持。
論文鏈接
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0167880920303844
Biocharor/andsoda residues applicationto high-cadmium/lead-contaminated acid Udults soil increases maize yields and decreases grain cadmium contents
Effects of soil amendment additions on the Cd (a) and Pb (b) contents in maize tissues during different growth periods. CK, B1, B2, B3, B4, M and B2M represent amendment application doses of 0, 5 t·hm?2 biochar, 10t·hm?2 biochar, 20t·hm?2 biochar, 30 t·hm?2 biochar, 3 t·hm?2 soda residues and 10t·hm?2 biochar+3 t·hm?2 soda residues, respectively.
