零价纳米铁-壳聚糖改性生物炭对土壤结构体分布和Cd形态的影响

来源：中国土壤与肥料杂志2023年第8期北京时间：

作者：汤文轲，王锐，王亚麒，姬强

单位：(宁夏大学农学院，宁夏 银川 750021)

摘要：为明确土壤结构体分布和Cd赋存形态对零价纳米铁-壳聚糖改性生物炭的响应，以黄绵土为试验对象，枸杞枝条制备改性生物炭，以不添加改性生物炭土壤为对照，研究不同浓度CdCl2溶液污染条件下，1%～3%改性生物炭输入处理对土壤pH值、有机碳(SOC)、阳离子交换量(CEC)、水稳性团聚体及不同Cd形态含量的影响。结果表明:经过300 d沉化，相对于对照处理，添加改性生物炭后，土壤pH、CEC、SOC分别平均显著增加8.30%、17.23%、68.48%；土壤大颗粒团聚体(> 0.25 mm)含量增加7.69%，有效态Cd含量中弱酸提取态、可还原态和可氧化态各占比都有所减少，分别减少12.61%、5.52%和1.21%，无效态Cd含量(残渣态)增加19.34%。路径分析表明，土壤pH和SOC含量直接影响有效态Cd的含量且存在因果关系，SOC含量直接影响土壤小颗粒团聚体(< 0.25 mm)的形成，且土壤小颗粒团聚体形成和CEC与有效态Cd存在因果关系。从路径分析的结果来看，土壤CEC和土壤团聚体是土壤Cd有效性的关键作用因子。在本试验条件下，对于高浓度Cd污染土壤，零价纳米铁-壳聚糖改性生物炭对Cd固定有较好的效果。

关键词：改性生物炭;镉;有机碳;水稳性团聚体;赋存形态

基金资助：基金项目:宁夏自然科学基金(2020AAC02015)；国家自然科学基金(31960638)；宁夏高校一流学科建设项目(030900002104)；宁夏大学生创新创业训练计划(S202110749066)。