棉秆炭对镉污染土壤的修复效果

摘要：采用盆栽方法，研究了棉秆炭对镉污染土壤的修复效果及对镉污染土壤上小白菜(brassica chinensis)镉吸收的影响。结果表明：以微孔为主的棉秆炭能够通过吸附或共沉淀作用降低土壤中镉的生物有效性。在轻度镉污染时，棉秆炭处理土壤对镉的吸附速率较快，随着镉污染程度的增加，吸附速率逐渐减慢，吸附量逐渐增加。棉秆炭能够明显降低镉污染土壤上小白菜可食部和根部的镉积累量，可食部镉质量分数降低49.43%~68.29 %，根部降低64.14%~77.66 %，说明棉秆炭具有修复土壤镉污染，降低蔬菜镉含量的作用，可提高蔬菜品质。

关键词：棉秆炭；镉污染土壤；修复

土壤是人类赖以生存的物质基础，是生态环境的重要组成部分，同时也是食物链的重要载体，与人类的健康密切相连。随着现代工业的迅速发展，“三废”（废水、废气、废渣）的排放使土壤严重污染。在土壤污染中，重金属污染以其潜伏性、隐蔽性、长期性和不可逆转性成为全球性的环境问题[1]，镉是毒性最强的重金属元素之一，它能在植(作)物体中积累，并通过食物链富集到人体和动物体中[2]，研究表明，镉具有一定的致癌和致突变性，在体内的半衰期长达10~35年，是已知的在体内蓄积毒性最大的毒物[3]。未污染土壤中的镉主要来源于成土母质，一般世界范围内土壤中镉的质量分数为0.01~2.00 mg•kg-1，中值质量分数为0.35 mg•kg-1 [4]；污染土壤中的镉主要来源于人类活动，如大气沉降、农药和化肥等的使用、污水灌溉等[5-6]，据不完全统计[7]，我国镉污染农田面积已超过20×104 hm2，每年生产镉质量分数超标的农产品达14.6×108 kg，因此，有效的控制和治理土壤中的镉污染，显得尤为重要。

目前，世界各国十分重视对镉污染治理方法的研究，主要有工程治理方法、化学法、生物法及农业治理法[8-10]，其中化学法主要是施用改良剂或抑制剂等化学物质以降低土壤中镉的水溶性、扩散性和生物有效性，从而减弱毒害作用，常用的物质有磷酸盐、石灰、硅酸盐等[11-14]。本文首次采用农业废弃物棉秆炭化的固体产物——棉秆炭作为镉污染土壤的改良剂，研究了棉秆炭处理土壤对镉的吸附性质以及棉秆炭对镉污染土壤上小白菜镉吸收量的影响，为镉污染土壤的修复开辟了一条新途径，同时又为解决棉秆产区的环境问题提供了新的方向。