干湿交替下生物炭老化对土壤中镉固定的影响

来源：环境科学杂志2025年第1期北京时间：

作者：曹艳晓,陈诺,徐鑫宇,陈田甜,杨江秀,冯子骐,吴俊锋,张敬东

单位：中南财经政法大学环境与健康研究中心, 武汉 430073,中南财经政法大学信息工程学院, 武汉 430073,中南财经政法大学环境与健康研究中心, 武汉 430073,中南财经政法大学信息工程学院, 武汉 430073,中南财经政法大学环境与健康研究中心, 武汉 430073,中南财经政法大学信息工程学院, 武汉 430073,中南财经政法大学环境与健康研究中心, 武汉 430073,中南财经政法大学信息工程学院, 武汉 430073,中南财经政法大学环境与健康研究中心, 武汉 430073,中南财经政法大学信息工程学院, 武汉 430073,中南财经政法大学环境与健康研究中心, 武汉 430073,中南财经政法大学信息工程学院, 武汉 430073,武汉瑞景环境修复工程有限公司, 武汉 430073,中南财经政法大学环境与健康研究中心, 武汉 430073,中南财经政法大学信息工程学院, 武汉 430073

摘要：以不同程度镉（Cd）污染土壤为研究对象,采用干湿交替加速老化培养方法,探讨稻壳生物炭对土壤性质的改善,及其与土壤固体组分共同作用下对Cd的固定. 结果表明,生物炭对土壤pH值、CEC和DOC含量的改善作用随培养周期数增加呈现先增强后减弱的趋势,且在轻微Cd污染土壤中的改善效果最显著. 经过30个培养周期,生物炭促使土壤pH值、CEC和DOC含量分别提高0.03~0.19个单位、5.45%~18.35%和1.14%~7.71%. 此外,生物炭进入土壤固体组分,促使Cd从有机矿物复合体（OMC）组分向颗粒态有机质（POM）和矿物组分迁移,并增强3种固体组分对Cd的吸附固定. 培养结束时,与对照组相比,OMC和POM组分中Cd含量变化率分别为-7.74%~-23.40%和6.91%~19.66%；生物炭对OMC和POM组分中Cd的固定效率分别为25.00%~29.31%和10.63%~19.84%. 对轻微和中度Cd污染土壤,生物炭通过增强固体组分对土壤中活性Cd的吸附固定和改善土壤理化性质有效降低DTPA-Cd含量；对重度Cd污染土壤,前者为主要的作用方式. 研究有助于阐明干湿交替条件下老化生物炭与土壤组分的相互作用机制,为深入理解生物炭老化过程对重金属稳定性的影响提供了新见解.

关键词：生物炭老化,镉（Cd）,颗粒态有机质,有机矿物复合体,干湿交替,固定,