【摘 要】
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我国目前农田重金属镉(Cd)、铅(Pb)污染问题日益严重,已经直接威胁到人类的身体健康。同时,每年会产生的大量废弃贝壳,造成的环境问题也日渐突出。因为贝壳粉对Cd、Pb等重金属具有较强吸附性,所以,探究如何使用贝壳粉来修复受到Cd、Pb等重金属污染的农田具有重大现实意义。本研究选择水稻土为研究对象,以过10目、60目、200目筛的贝壳粉为研究材料,通过室内培养的方式,探究不同粒径贝壳粉钝化Cd、P
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我国目前农田重金属镉(Cd)、铅(Pb)污染问题日益严重,已经直接威胁到人类的身体健康。同时,每年会产生的大量废弃贝壳,造成的环境问题也日渐突出。因为贝壳粉对Cd、Pb等重金属具有较强吸附性,所以,探究如何使用贝壳粉来修复受到Cd、Pb等重金属污染的农田具有重大现实意义。本研究选择水稻土为研究对象,以过10目、60目、200目筛的贝壳粉为研究材料,通过室内培养的方式,探究不同粒径贝壳粉钝化Cd、Pb的效果;并通过田间小区试验,研究了不同粒径贝壳粉及其联合叶面阻隔措施(喷施硒肥和硅肥)对水稻积累Cd和Pb的影响。为贝壳粉的有效利用和稻米的安全生产提供了科学依据。主要研究结果如下:(1)室内培养研究结果表明,添加1%(质量百分比)不同粒径的贝壳粉不同程度增加了土壤的p H值、有机质含量,降低了土壤Cd、Pb的生物有效性。添加10目(BK10)、60目(BK60)和200目(BK200)贝壳粉处理的土壤p H值分别增加了0.4、0.6和0.8个单位,土壤有机质含量分别增加了2.50%、3.19%和12.28%。贝壳粉对Cd、Pb的钝化效果随着粒径减小而增强,效果最好的BK200处理土壤有效态Cd、Pb含量分别降低了19.05%和45.25%。(2)田间小区试验结果表明,基施3000 kg·hm-2不同粒径的贝壳粉均能在一定程度上增加水稻产量,但差异不显著,同时还降低了水稻籽粒中Cd、Pb的含量。其中,粒径最小的BKF200处理对降低水稻籽粒Cd、Pb含量的效果最好,水稻籽粒中Cd、Pb含量分别降低50.71%和34.55%。其次是BKF60处理,水稻籽粒中Cd、Pb含量分别降低34.43%和30.71%。不同粒径贝壳粉处理能降低水稻籽粒Cd、Pb含量主要是因为增加了土壤p H值和有机质含量,降低了土壤有效态Cd、Pb含量。且粒径越小,效果越好。其中,粒径最小的BKF200处理土壤p H值提高了1.44个单位,有机质含量增加了7.77%,有效态Cd、Pb含量分别降低了17.50%和25.95%。由此可知,粒径越小的贝壳粉越能有效的提高土壤p H值和有机质含量,降低土壤有效态Cd、Pb含量,从而减弱水稻对Cd、Pb的累积。(3)田间小区试验结果还表明,单独叶面喷施硒肥(Se)和硅肥(Si)降低了水稻地上各组织Cd的含量,其中单独叶面喷施Si处理的水稻秸秆、稻壳和籽粒Cd含量分别降低27.18%、38.95%和18.28%,降低Cd的效果优于单独喷施Se肥。基施3000 kg·hm-2过10目的贝壳粉(Se BKF10、Si BKF10)联合叶面喷施Se和Si稻米中Cd降低效果更明显。其中Si BKF10处理对水稻秸秆、稻壳、籽粒中Cd含量的降低效果较Se BKF10明显,分别降低了48.39%、52.34%和63.69%。综上所述,粒径小的贝壳粉能更有效的提升土壤p H值和有机质含量,降低土壤有效态Cd、Pb含量和水稻各组织Cd、Pb含量。另外,贝壳粉钝化联合叶面阻隔后能更进一步降低水稻地上各组织的Cd含量。可见,减小贝壳粉粒径和与叶面阻隔措施联用更有利于贝壳粉的合理利用和稻米的安全生产。
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