钝化剂对烟草中镉的消减效果研究

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重金属镉污染土壤的修复是亟待解决的难题,本文通过对当前常见的四种重金属钝化剂赤泥、油菜秸秆、石灰、白云石粉分别设计田间试验,探讨四种钝化剂在大田条件下对土壤中重金属镉含量的影响,以及对烟叶中重金属镉的消减作用。通过比较所得结果,得到两种效果较好的钝化剂赤泥和油菜秸秆。再设计不同浓度配比的赤泥和油菜秸秆钝化剂组合试验,分别在高浓度镉污染土壤、中浓度镉污染土壤和低浓度镉污染土壤进行田间试验,探讨二者的合理有效浓度配比,为组合钝化剂的实际应用提供理论依据。主要研究结果如下:(1)赤泥、石灰、白云石粉都能显著升高土壤pH,油菜秸秆对土壤pH的改变不显著。随着赤泥、石灰、白云石粉施入量的增加,土壤pH值显著升高,土壤有效态镉含量显著减小。赤泥试验中,500kg/666.7m~2处理的消减效果最好,使土壤中有效态镉含量相比对照降低35.42%;石灰试验中,200kg/666.7m~2处理的消减效果最好,使土壤中有效态镉含量相比对照降低20.83%;白云石试验中,200kg/666.7m~2处理的消减效果最好,使土壤中有效态镉含量相比对照降低15.28%。(2)赤泥、油菜秸秆实验中,土壤有效态镉含量与烟叶中镉含量呈显著正相关关系。赤泥试验中,300kg/666.7m~2处理的消减效果最好,使成熟期杀青叶重金属含量下降37.69%,使烤后烟叶镉含量降低15.81%;油菜秸秆试验中,300kg/666.7m~2处理的消减效果最好,使成熟期杀青叶重金属含量下降15.73%,使烤后烟叶镉含量降低14.06%。(3)赤泥、油菜秸秆组合钝化试验中,高镉土壤下,500kg/666.7m~2赤泥+200kg/666.7m~2油菜秸秆组合的消减效果最好,使烤后烟叶镉含量降低39.44%;中镉土壤下,300kg/666.7m~2赤泥+100kg/666.7m~2油菜秸秆组合的消减效果良好,使烤后烟叶镉含量降低42.20%;低镉土壤下,200kg/666.7m~2赤泥+200kg/666.7m~2油菜秸秆组合的消减效果最好,使烤后烟叶镉含量降低29.73%。高镉土壤下第二年的迟效性试验表明,500kg/666.7m~2赤泥+200kg/666.7m~2油菜秸秆组合的消减效果依然良好,使杀青叶镉含量降低43.98%,并且没有对烟叶产生毒害作用。组合消减的效果要好于单一钝化剂的消减作用。通过以上研究可以看出,赤泥、油菜秸秆钝化组合通过降低土壤中镉有效性,能有效降低烟叶中重金属镉含量。高镉土壤下,500kg/666.7m~2赤泥+200kg/666.7m~2油菜秸秆组合的消减效果最好;中镉土壤下,300kg/666.7m~2赤泥+100kg/666.7m~2油菜秸秆组合的消减效果良好;低镉土壤下,200kg/666.7m~2赤泥+200kg/666.7m~2油菜秸秆组合的消减效果最好。因此,针对不同土壤类型和镉背景值,科学选择钝化剂配比组合,能有效降低土壤有效态Cd含量和烟草中Cd含量。
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