添加硝酸铁对Cd在土壤-水稻体系中迁移转化的效应及其机制

作     者：曾晓舵 刘传平 孙岩 李芳柏 吴启堂 王向琴 ZENG Xiaoduo;LIU Chuanping;SUN Yan;LI Fangbai;WU Qitang;WANG Xiangqin

作者机构：广东省科学院/广东省生态环境技术研究所/华南土壤污染控制与修复国家地方联合工程研究中心/广东省农业环境综合治理重点实验室 华南农业大学资源环境学院 

出 版 物：《生态环境学报》 (Ecology and Environmental Sciences)

年 卷 期：2020年第29卷第7期

页      面：1444-1454页

核心收录：

学科分类：12[管理学] 1204[管理学-公共管理] 082803[工学-农业生物环境与能源工程] 082802[工学-农业水土工程] 08[工学] 0828[工学-农业工程] 120405[管理学-土地资源管理] 

基　　金：国家自然科学基金项目(41807143) 国家重点研发计划项目(2018YFF0213403) 

主　　题：硝酸铁 土壤 水稻 铁形态 镉 镉形态 迁移 转化 吸收 

摘      要：土壤改良剂能调节和改变Cd等重金属的物理化学性质,改变重金属在环境中的可迁移性和生物有效性。研究硝酸铁的添加对Cd在土壤-水稻体系中迁移转化的效应及其机制,对于制定降低水稻对Cd的吸收的污染控制措施具有重要的指导意义。该研究通过在污染土壤中复合施加木本泥炭（Peat）和Fe（NO3）3进行盆栽实验,分析其对土壤Cd和Fe分布的影响,进而分析土壤Cd、Fe形态变化与水稻积累Cd之间的关系,阐明其对Cd在土壤-水稻系统中的迁移转化的影响。结果表明,（1）与对照相比,泥炭+Fe（NO3）3的施加提高了土壤的pH值,降低了孔隙水Cd、土壤中生物有效性Cd,提高了土壤中固定态Cd的含量,降低了水稻对Cd的吸收。而泥炭的添加则降低了土壤pH值,提高了孔隙水Cd、土壤中生物有效性Cd的含量,促进了水稻对Cd的吸收。（2）土壤中易于迁移的Cd形态（如Dis-Cd、F1-Cd、F2-Cd等）与水稻各部位Cd含量之间存在显著的正相关性,而土壤中固定态的Cd（Ox-Cd、Plaque-Cd）则与水稻各部位Cd含量之间存在显著的负相关性,这表明土壤中Cd的形态是影响其在土壤-水稻体系中迁移的重要决定因素。（3）土壤Ox-Fe、Plaque-Fe和水稻各部位Cd含量之间存在显著的负相关性;土壤pH、Ox-Fe、Plaque-Fe与易于迁移的Cd形态（如Dis-Cd、F1-Cd、F2-Cd等）之间存在显著的负相关性,这表明土壤铁循环是影响Cd在土壤-水稻体系中迁移转化的重要因素。（4）土壤pH值与易于迁移的Cd形态、水稻各部位Cd含量之间具有显著的负相关性。土壤pH升高,铁氧化物表面负电性增加,从而对土壤中易于迁移的Cd产生强烈的吸附固定作用,进而降低水稻对Cd的吸收。