曾勇军教授团队在稻田重金属污染防控研究取得新进展
日前,实验室曾勇军教授团队与扬州大学张洪程院士团队合作在稻田重金属污染防控研究上取得新进展,相关研究成果以“Effects of biochar on the dynamic immobilization of Cd and Cu and rice accumulation in soils with different acidity levels”为题,在环境工程领域重要期刊《Journal of Cleaner Production》上发表。我校曾勇军教授和扬州大学张洪程院士为共同通讯作者。
南方稻田土壤酸化的加剧显著提高了土壤重金属的活性,严重威胁到稻米质量安全。生物炭对土壤重金属具有明显的吸附固定作用,但对不同酸度水平下稻田土壤重金属生物有效性的影响及其作用机制尚不清楚。该研究系统分析了稻田不同酸度水平下施用水稻秸秆生物炭对土壤性质、有效态重金属及重金属化学形态动态变化的影响及其与植株重金属积累的内在关系,并通过扫描电镜SEM、X射线衍射仪XRD等技术对施入土壤前后的生物炭进行表征。研究发现,在稻田不同酸度水平下,水稻秸秆生物炭促进了土壤可氧化态Cd和Cu以及可还原态Cd的形成,而可还原态和残渣态Cu对土壤pH较敏感;降低了水稻各部位Cd的含量及其积累量,尤其在pH值为5.0-5.5条件下生物炭形成了更多的芳香结构和含氧官能团,进而显著降低土壤中有效态Cd的含量,并促进其向稳定化合态转化。同时,生物炭促进了水稻根部的Cu向地上部(尤其是谷壳)转运和积累,但在第二年能明显降低糙米Cu的含量,且在pH值为5.0-5.5条件下表现出更佳的效果。该研究结果为水稻秸秆生物炭调控不同酸度水平土壤Cd和Cu的生物有效性及稻米Cd污染防控提供了依据。