紫色泥巖對(duì)灰棕沖積性水稻土鎘污染鈍化修復(fù)效應(yīng)研究.pdf

1、紫色泥巖極易風(fēng)化成細(xì)顆粒，呈弱堿性，富含礦物質(zhì)，特別是Ca、Fe含量豐富，用于重金屬污染土壤的鈍化修復(fù)，具有原位、廉價(jià)、可操作等優(yōu)點(diǎn)。本研究以紫色泥巖礦物（分別來(lái)自于達(dá)州的殘積紫色砂頁(yè)巖互層泥巖礦物、南充的殘積鈣質(zhì)紫色砂巖-礫巖夾泥巖礦物和遂寧的殘積鈣質(zhì)紫色泥巖-砂巖夾泥巖礦物）為鈍化材料，通過(guò)室內(nèi)培養(yǎng)和盆栽實(shí)驗(yàn)研究了添加紫色泥巖礦物對(duì)灰棕沖積性水稻土Cd污染的鈍化修復(fù)效果，綜合評(píng)估其利用價(jià)值。這對(duì)改良Cd污染土壤，解決重金屬污染環(huán)境問(wèn)

2、題，保障糧食安全和人類健康具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　1、室內(nèi)培養(yǎng)條件下（淹水和濕潤(rùn)），紫色泥巖（不同來(lái)源和用量）對(duì)土壤Cd形態(tài)變化和有效性影響效應(yīng)明顯。
　　(1)三種來(lái)源紫色泥巖礦物粉均能降低淹水和濕潤(rùn)培養(yǎng)條件下土壤有效態(tài)Cd含量，且隨著紫色巖添加量增大(0.5～5％)，土壤有效態(tài)Cd含量越低。來(lái)自遂寧的紫色泥巖礦物粉，添加量達(dá)到5％水平時(shí)，土壤有效態(tài)Cd含量在淹水條件下相較對(duì)照降低了35.5％，濕潤(rùn)條件下相比對(duì)照降低了4

3、5.0％。
　　(2)在培養(yǎng)期間（0～60天），三種來(lái)源紫色泥巖均能促進(jìn)淹水土壤中活性較高的可交換態(tài)、碳酸鹽結(jié)合態(tài)Cd向活性低的鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)Cd形態(tài)轉(zhuǎn)化，濕潤(rùn)土壤的可交換態(tài)Cd向鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)和殘?jiān)鼞B(tài)轉(zhuǎn)化較多，且隨著添加比例越大，其轉(zhuǎn)化效果越好，以來(lái)自遂寧的紫色泥巖礦物粉效果最好。
　　(3)影響淹水培養(yǎng)土壤Cd形態(tài)轉(zhuǎn)化的因素主要是pH和Ca、Mn等中、微量元素含量變化，影響濕潤(rùn)培養(yǎng)土壤Cd形態(tài)轉(zhuǎn)化的主要因素是pH和C

4、u、Fe、Mg等中、微量元素含量變化。三種來(lái)源的紫色泥巖礦物粉均能提高淹水和濕潤(rùn)培養(yǎng)土壤的pH，來(lái)自遂寧的殘積鈣質(zhì)紫色泥巖、砂巖夾泥巖礦物粉處理效果最顯著。紫色泥巖礦物粉添加比例對(duì)中、微量元素含量變化的影響程度不一，沒(méi)有明顯的變化規(guī)律。
　　2、盆栽條件下（水作和旱作），紫色泥巖鈍化材料對(duì)生物量、Cd吸收累積，以及土壤Cd形態(tài)分布、有效態(tài)含量和土壤pH及中、微量元素含量變化有顯著影響，水作（禾谷類作物水稻）、旱作（葉用蔬菜小白菜和

5、莖用蔬菜紅蘿卜）Cd吸收累積與土壤中有效態(tài)Cd含量和土壤pH、中微量元素變化等之間關(guān)系密切。
　　(1)適量添加(0.5～5％)紫色泥巖礦物粉能提高水稻生物量，不同來(lái)源紫色泥巖礦物粉處理之間的效果依次是:遂寧（殘積鈣質(zhì)紫色泥巖-砂巖夾泥巖礦物）＞達(dá)州（殘積紫色砂頁(yè)巖互層泥巖礦物）＞南充（殘積鈣質(zhì)紫色砂巖-礫巖夾泥巖礦物）。對(duì)于小白菜生物量的影響，表現(xiàn)為來(lái)源于達(dá)州的紫色泥巖礦物粉(5％添加量)可較對(duì)照提高小白菜地上部生物量18.31

6、％，提高根部生物量18.42％;對(duì)于紅蘿卜，對(duì)地上部生物量和總生物量具有顯著提高效應(yīng)的是來(lái)源于遂寧的紫色泥巖礦物粉（5％添加量）處理，相比對(duì)照分別提高了16.35％和16.61％;對(duì)根部生物量提高效應(yīng)最明顯的是來(lái)源于達(dá)州的紫色泥巖礦物粉（5％添加量）處理，相比對(duì)照提高了18.18％。
　　(2)紫色泥巖礦物粉顯著降低了盆栽作物體內(nèi)Cd含量，且隨添加量增大而越明顯。對(duì)水稻和紅蘿卜而言，不同來(lái)源紫色泥巖礦物粉鈍化效果的大小排序?yàn)?遂寧

7、（殘積鈣質(zhì)紫色泥巖-砂巖夾泥巖礦物）＞達(dá)州（殘積紫色砂頁(yè)巖互層泥巖礦物）＞南充（殘積鈣質(zhì)紫色砂巖-礫巖夾泥巖礦物），相比對(duì)照，來(lái)自遂寧的紫色泥巖礦物粉（5％添加量）處理使水稻地上部Cd含量降低了48.71％，根部鎘含量降低了37.28％;使紅蘿卜地上部Cd含量較對(duì)照降低了29.13％，地下部Cd含量降低了30.49％。對(duì)小白菜而言，不同來(lái)源紫色泥巖礦物粉鈍化效果的大小順序是:達(dá)州（殘積紫色砂頁(yè)巖互層泥巖礦物）＞遂寧（殘積鈣質(zhì)紫色泥巖-砂

8、巖夾泥巖礦物）＞南充（殘積鈣質(zhì)紫色砂巖-礫巖夾泥巖礦物），來(lái)自達(dá)州的紫色泥巖礦物粉（5％添加量）處理使小白菜地上部Cd含量較對(duì)照降低了35.35％，地下部Cd含量降低了20.91％。
　　(3)低濃度（添加量0.5％）紫色泥巖礦物粉對(duì)水作條件下的植稻土壤有效態(tài)Cd含量變化影響不顯著，而中高濃度（1％和5％）處理影響顯著，來(lái)自遂寧的紫色泥巖礦物粉鈍化效果最好;紫色泥巖礦物粉對(duì)旱作條件下種植蔬菜（小白菜和紅蘿卜）的土壤有效態(tài)Cd含量影