中药渣生物有机肥对镉-汞复合污染土壤的钝化效果

摘要

为探究中药渣生物有机肥对农田土壤重金属的钝化效果及影响机制,选取不同镉(Cd)污染水平(高、中、低)自然农田土壤为研究对象,通过土培试验,分析中药渣生物有机肥不同施用比例[0(CK)、1.5%、3.0%和6.0%]对土壤有机质、pH、阳离子交换量(cation exchange capacity,CEC)以及Cd和汞(Hg)的形态变化、钝化率(immobilization efficiency,IE)、迁移率指数(mobility index,MI)的影响,并通过土壤理化性质与重金属形态的相关性分析,初步探讨其钝化机制。结果表明:施用中药渣生物有机肥可提高土壤有机质含量、pH和CEC,且随施用比例的增加而显著提高。施用中药渣生物有机肥可降低土壤中的可交换态和碳酸盐结合态Cd、Hg含量,增加有机结合态和残渣态Cd、Hg含量;且可交换态和碳酸盐结合态含量的降幅及有机结合态和残渣态含量的增幅均以6.0%处理最高,3.0%处理次之,1.5%处理最低。施用中药渣生物有机肥可降低土壤Cd、Hg的迁移率,增加Cd、Hg的钝化率;且迁移率的增幅和钝化率的降幅均以6.0%处理最高,3.0%处理次之,1.5%处理最低。相关性分析结果表明,土壤有机质含量、pH和CEC与可交换态Cd、Hg含量均呈显著负相关(P<0.05),与有机结合态Cd含量呈显著或极显著正相关(P<0.05或P<0.01),土壤有机质含量和CEC与有机结合态Hg含量呈显著正相关(P<0.05)。总体上,施用中药渣生物有机肥可有效改善土壤理化性质,降低土壤重金属Cd、Hg的生物有效性,从而达到修复土壤的目的。