锰改性猪粪炭对水稻吸收累积土壤中汞镉的影响

为了探明KMnO4改性猪粪炭对水稻吸收累积复合污染土壤中汞(Hg)、镉(Cd)的阻控效果,通过盆栽试验研究添加不同量的锰改性猪粪炭(MZC)对水稻中Hg、Cd累积分布特征,根际土壤有效态Hg、Cd含量和土壤理化性质的影响,并探讨了MZC阻控水稻籽粒吸收累积Hg、Cd的可能机制。结果表明:与空白对照相比,添加0.5%的MZC使水稻籽粒的总汞(THg)、甲基汞(Me Hg)和总镉(TCd)含量分别降低了50.4%、58.4%和79.3%,同时降低了31.1%和39.9%根际土壤有效态Hg、Cd的含量,但增加了70.3%根际土壤总锰含量;且添加0.5%的原始猪粪炭对水稻籽粒中THg、MeHg和TCd含量的降幅显著小于MZC,表明经过KMnO4改性可以显著增强猪粪炭对土壤Hg、Cd的钝化能力。水稻籽粒和茎叶中的Hg、Cd含量和根际土壤有效态Hg、Cd含量都随着MZC添加量的增加呈明显的降低趋势。相关分析显示,水稻籽粒和茎叶中的THg、MeHg、TCd含量与根际土壤中有效态Hg、Cd含量呈显著正相关,而土壤中有效态Hg、Cd含量与土壤p H、CEC呈负相关。添加MZC使土壤pH、CEC升高,降低了根际土壤中Hg、Cd的生物有效性,从而减少了水稻地上部分对Hg、Cd的吸收累积。因此,锰改性猪粪炭是一种具有应用潜力的能保障Hg、Cd复合污染农田水稻安全生产的土壤修复剂。