生物炭对土壤汞钝化、迁移和转化的影响
为了研究生物炭对汞污染土壤汞钝化、迁移和转化的影响，采用盆栽实验，以香菜作为研究对象，向黑土中分别加入不同比例的氯化汞，然后按照生物碳与土壤的重量比，添加不同比例的生物炭。通过观察和分析香菜生长发育状况及黑土土壤中、淋溶液中、大气中和香菜中重金属汞含量的变化，研究添加了生物炭后土壤重金属汞污染程度的变化，以及生物炭添加能否减轻重金属汞对香菜的危害。本实验栽种香菜，研究香菜收获后土壤中汞形态的变化，并以此作为评价土壤中重金属汞的不同形态所具有的有效生物性。研究的主要结果如下: (1)当添加的汞含量一定时，土壤中汞的含量会随着添加的生物炭量的增加而呈递增趋势。土壤中含有7％的生物炭相较于1％的生物炭，其对重金属汞的钝化作用更加明显。当添加汞含量为0，与生物炭施入量为1％相比，生物炭施入量为5％和7％时，土壤中的汞含量分别增加了1.26和1.37倍。 (2)生物炭的添加有效的降低了香菜对重金属汞的吸收，当添加的炭含量相同时，随着添加汞含量的增加，香菜中残留的汞含量越多;在汞含量一定时，香菜中残留的汞含量会随着添加的炭含量的增加而递减。当添加的汞含量为1.0mg/kg时，相比于添加1％的生物炭，当添加7％的生物炭时，香菜中的汞含量由1.11％降到了0.95％;添加生物炭为3％的组别中，汞含量为0.5mg/kg和1.5mg/kg时，汞在香菜中的残余量分别为0.7％和1.17％。 (3)在添加一定的生物炭时，当汞含量增加时，淋溶液中残留的汞含量持续减少;当添加的汞含量一定时，生物炭含量的增加也导致淋溶液中残留的汞减少。这与所添加的HgCl2能迅速被土壤和植物吸收和炭对汞的固化作用有关。汞的累积淋溶量会随着生物炭添加量的增加而减少，具体的实验结果为淋溶液中残留的汞量，随着生物炭用量的增加，汞的累积淋溶量呈逐渐减少的趋势，表现为ck空白大于1％的生物碳施入，大于3％的生物碳施入，大于5％的生物炭施入，大于7％的生物炭施入量。 (4)当添加汞含量一定时，随着生物炭含量的增加，存在于大气中汞含量会随之递减。出于重金属汞在高温条件下极易挥发，且在取淋溶液过程中又有流失现象，所以大气中的汞含量会相对较高。 (5)土壤中汞的形态主要有两种，一种为残渣态，一种为有机结合态。施加生物炭后土壤的pH升高，土壤中汞的交换态、水溶态、碳酸盐铁锰氧化态由于分解作用而含量下降，残渣态含量增加，强有机结合态由于难以分解含量也会上升。生物炭能够固定污染土壤中的重金属。添加汞含量为0时，添加生物炭含量为土壤重的1％和7％时，土壤中水溶态和交换态汞含量分别从6.53％和4.43％降到了3.94％和2.04％，腐殖络合态从5.15％降到了3.93％，铁锰氧化态的含量从5.87％下降到4.63％，而强有机结合态残渣态则从19.91％和58.11％增加到了21.82％和63.63％。
土壤污染;汞元素;生物炭;钝化作用;迁移机理;转化机理
东北农业大学
硕士
农业资源利用
王宏燕;郭亚芬
2015
中文
X53;X506
45
2015-09-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）