畜禽粪便生物炭内源重金属在酸性土壤中的迁移转化

作     者：沈秀丽 燕海朋 曾剑飞 沈玉君 孟海波 丁京涛 周海宾 Shen Xiuli;Yan Haipeng;Zeng Jianfei;Shen Yujun;Meng Haibo;Ding Jingtao;Zhou Haibin

作者机构：农业农村部规划设计研究院农业农村部农业废弃物能源化利用重点实验室北京100125 中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所北京100081 

基　　金：山东省重点研发计划项目(2019GSF110017) 国家现代农业产业技术体系小麦体系秸秆综合利用岗位科学家项目(CARS-03-41) 国家自然科学基金(51706127) 

出 版 物：《农业工程学报》 (Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering)

年 卷 期：2022年第38卷第8期

页      码：209-217页

摘      要：为探究生物炭内源重金属在酸性土壤中的迁移转化规律,科学指导畜禽粪便生物炭农田应用,该研究以猪粪生物炭为研究对象,开展土壤培养试验,利用扫描电镜、物理吸附、X射线衍射物相分析、X射线光电子能谱和电感耦合等离子体质谱等方法表征不同培养时间生物炭表面形貌、孔隙结构、元素分布的变化规律,以及土壤孔隙溶液中重金属、磷酸盐等组分的变化规律。结果显示生物炭内源重金属Cu、Zn主要存在形态为氧化提取态,Cu、Zn氧化提取态比例分别为79.37%和53.43%,生物炭矿物质元素主要以氧化物形式存在于生物炭颗粒表面,施入酸性土壤后,生物炭比表面积及孔容增加,颗粒表面Cu、P、K等元素含量降低,土壤孔隙溶液中pH值、EC、Cu与PO_(4)^(3-)含量显著升高,PO_(4)^(3-)的浓度范围为2.26~298.00 mg/L,Cu的浓度范围为1.81~2.86μg/L,生物炭颗粒粒径越小,PO_(4)^(3-)和Cu溶出率越高,生物炭施入土壤30 d时,土壤孔隙溶液中PO_(4)^(3-)和Cu的浓度最高。研究表明酸性土壤可促进以碳酸盐、磷酸盐氧化物形式存在的Cu以及被碳酸根与磷酸根沉淀的Cu不断释放进入土壤,但生物炭内源Zn在酸性土壤环境不易释放,且生物炭可吸附土壤中的Zn,降低Zn的生物有效性。

主 题 词：生物炭 重金属 畜禽粪便 酸性土壤 迁移转化 

学科分类：080702[080702] 08[工学] 09[农学] 0710[理学-生物科学类] 0832[0832] 1002[医学-临床医学类] 1001[医学-基础医学] 0828[工学-建筑类] 0818[工学-交通运输类] 0807[工学-电子信息类] 0903[农学-动物生产类] 0901[农学-植物生产类] 0703[理学-化学类] 

核心收录：

D　O　I：10.11975/j.issn.1002-6819.2022.08.024

馆 藏 号：203113326...