組配改良劑對(duì)稻田系統(tǒng)中重金屬及砷的調(diào)節(jié)與控制.pdf

1、本論文研究了水稻不同生育期根際和非根際土壤中砷形態(tài)的遷移和轉(zhuǎn)化規(guī)律;研究了不同改性的高嶺土(煅燒、煅燒+HCl、煅燒+NaOH、煅燒+Al2(SO4)3)和碳酸鈣及鈣鎂磷肥對(duì)土壤中重金屬及砷的固化效果。將上述固化材料進(jìn)行多比例的兩相或三相組配，篩選出效果較好的1個(gè)組配（碳酸鈣+偏高嶺土+鈣鎂磷肥4∶2∶1，以下簡稱為LMF），施用與水稻盆栽試驗(yàn)土壤中，研究了在不同施用量下（0、0.5、1、2、4、8、16g·kg-1）組配改良劑LMF對(duì)

2、模擬稻田系統(tǒng)中重金屬和砷的固化效果，以及水稻各部位對(duì)重金屬和砷的吸收與累積。主要研究結(jié)果如下:
　　(1)隨著水稻生育期的延長，根際及非根際土壤pH值和砷TCLP提取態(tài)含量均逐漸上升，且非根際土壤pH值和砷TCLP提取態(tài)含量均高于同時(shí)期根際土壤。水稻各生育期根際和非根際土壤中交換態(tài)砷(Ex-As)含量均低于水稻種植前，并隨著水稻生育期的延長逐漸上升。與水稻種植前相比，鋁型砷(Al-As)、鐵型砷(Fe-As)和鈣型砷(Ca-As)

3、含量在水稻種植后逐漸上升，但并不顯著。殘?jiān)鼞B(tài)砷(O-As)和總砷(T-As)含量在水稻種植后逐漸下降，在根際土壤中下降了37.30％和14.69％，非根際土壤中下降了31.38％、8.67％。在水稻不同生育期，土壤各形態(tài)砷含量均表現(xiàn)為:殘?jiān)鼞B(tài)＞鐵型砷＞鋁型砷＞鈣型砷＞交換態(tài)砷。殘?jiān)鼞B(tài)砷含量占總砷的46.5％～68.3％，交換態(tài)砷所占比例不到0.5％。
　　(2)在高嶺土改性篩選試驗(yàn)中，添加4g·kg-1的煅燒改性高嶺土，土壤中交換

4、態(tài)砷、鉛、鎘(Ex-As，Ex-Pb，Ex-Cd)含量分別降低了32.14％、13.03％和2.78％;土壤中砷、鉛、鎘各TCLP提取態(tài)(TCLP-As，TCLP-Pb，TCLP-Cd)含量分別下降了29.91％、10.09％和1.27％。4∶2∶1的碳酸鈣+煅燒改性高嶺土+鈣鎂磷肥(以下簡稱LMF)是對(duì)土壤重金屬和砷綜合固化效果最好的一組，與空白相比，添加4g·kg-1的LMF，土壤pH值上升了1.75個(gè)單位，土壤中交換態(tài)砷、鉛、鎘(

5、Ex-As，Ex-Pb，Ex-Cd)含量分別降低了92.86％、93.33％和19.10％;土壤中砷、鉛的TCLP提取態(tài)(TCLP-As，TCLP-Pb)含量分別下降了43.60％、23.17％，對(duì)鎘的TCLP提取態(tài)含量無顯著影響。
　　(3)在水稻盆栽試驗(yàn)中，隨著組配改良劑LMF施用量的增加，土壤pH值、交換性鹽基總量(TEB)和陽離子交換量(CEC)均呈上升趨勢，鹽基飽和度(BS)和有機(jī)質(zhì)(OM)含量無明顯變化規(guī)律。施用LMF

6、對(duì)土壤重金屬Pb、Cd的賦存形態(tài)產(chǎn)生顯著影響，能顯著降低Pb、Cd酸可提取態(tài)含量和Pb有機(jī)結(jié)合態(tài)含量，略微提高Pb鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)和殘?jiān)鼞B(tài)含量，對(duì)Cd鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)、殘?jiān)鼞B(tài)含量和總量無顯著影響。隨著LMF施用量的增加，TCLP提取態(tài)Pb的含量逐漸降低，TCLP提取態(tài)Cd的含量無顯著變化。施用LMF對(duì)SH（水稻種植前）和CS（水稻收獲后）土壤中As的各形態(tài)含量影響均不相同，隨著組配改良劑施用量的增加，兩種土壤中交換態(tài)As均呈現(xiàn)出先下降后

7、上升的趨勢。兩種土壤交換態(tài)As含量的變化均是在組配改良劑施用量為2mg·kg-1時(shí)含量最低。
　　(4)在水稻盆栽試驗(yàn)中，施用組配改良劑LMF能影響水稻各個(gè)部位中Pb、Cd和As含量。隨著LMF施用量的增加，糙米中Pb、Cd含量逐漸降低，與對(duì)照相比，Pb、Cd分別降低了8.44％～99.57％、27.49％～74.05％。當(dāng)LMF施用量為16g·kg-1時(shí)，糙米中Pb、Cd含量分別為0.002 mg·kg-1、0.185 mg·k