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我院土肥所在重金属污染农田原位修复研究方面取得新进展

发布日期:2015-12-07   来源:安徽省农业科学院    阅读: 次   字体:[大] [中] [小]   保护视力色:       
近期,我院土肥所在重金属污染农田原位修复研究方面取得新进展,相关成果发表在《危险物杂志》《Journal of Hazardous Materials》(DOI: 10.1016/j.jhazmat.2015.10.048)上。该期刊2015年的影响因子为4.529。

      当前,我国土壤的重金属污染十分严重,且对农产品和人体健康的影响已开始显现,引发大量“毒米”和“毒菜”的出现,并造成“血铅”、“血镉”和“癌症村”事件时有发生,严重影响生态安全、人体健康和社会稳定,成为当前社会热点问题。对于土壤重金属修复而言,土壤重金属原位固定的长效性是土壤污染修复研究的重点和热点之一。尤其是在我国土壤普遍酸化的条件下,如何维持钝化剂在酸性条件下对重金属固定的有效性和长效性,一直是一个难题。

      研究人员通过盆栽试验研究发现,在酸性条件下,不同来源(玉米秸秆和硬木)的生物炭对减少土壤中重金属的生物有效性的持久效应差异显著,玉米秸秆生物炭对土壤重金属固定的稳定性要远远好于硬木生物炭。通过模拟酸化试验,利用光电子能谱(XPS)和傅里叶红外光谱(FTIR)技术研究发现,酸性条件下玉米秸秆生物炭更容易被氧化,表面含氧官能团(重金属的吸附位点)更多。两种生物炭氧化能力的差异主要是由于其组分中木质素含量不同,硬木中木质素含量要高于玉米秸秆,而木质素是天然的抗氧化物质,因此,硬木生物炭比玉米秸秆生物炭更难氧化活化,其表面的氧化官能团含量要低于玉米秸秆生物炭。因此,本研究结果对于在酸性土壤中碳基材料的选择,表面含氧官能团的活化及增强其对重金属的固定稳定性具有重要启示。


图:两种生物炭氧化前后表面含氧官能团变化