不同钝化材料对农田土壤中砷的钝化效果研究

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.casb20200200152

中国农学通报 ›› 2021, Vol. 37 ›› Issue (1): 100-107.doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb20200200152

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不同钝化材料对农田土壤中砷的钝化效果研究

黄安林¹(), 刘桂华², 柴冠群², 范成五², 傅国华¹, 秦松²()

¹海南大学生态与环境学院,海口 570228
²贵州省农业科学院土壤肥料研究所,贵阳 550006

收稿日期:2020-02-11 修回日期:2020-05-06 出版日期:2021-01-05 发布日期:2020-12-25
通讯作者: 秦松
作者简介:黄安林,女,1995年出生,贵州黎平人,硕士,研究方向：重金属污染土壤生态修复与管控。通信地址：550006贵州贵阳花溪区兴农路1865号贵州省土壤肥料研究所,E-mail：490661351@qq.com。
基金资助:
贵州省农业科学院科技成果培育与人才培养项目“重金属(Cd、As等)污染农田土壤固化修复技术研究与集成示范”(黔农科院CR合字[2014]12号);贵州省科技计划项目“重金属污染监测及阻控研究与示范-1”(黔科合支撑[2016]2595-1号);贵州省科技计划项目“织金红托竹荪产地重金属风险评价及安全生产关键技术研究”(黔科合支撑[2019]2368号)

Effect of Different Passivation Materials on Arsenic in Farmland Soil

Huang Anlin¹(), Liu Guihua², Chai Guanqun², Fan Chengwu², Fu Guohua¹, Qin Song²()

¹Institute of Ecology and Environment, Hainan University, Haikou 570228
²Institute of Soil and Fertilizer, Guizhou Academy of Agricultural Sciences, Guiyang 550006

Received:2020-02-11 Revised:2020-05-06 Online:2021-01-05 Published:2020-12-25
Contact: Qin Song

摘要/Abstract

摘要：

笔者探究不同添加比例钝化材料对贵州喀斯特岩溶地区农田土壤中有效态As钝化特征,旨在为砷污染土壤修复提供参考。试验通过向砷污染土壤中分别添加生石灰等12种不同比例钝化剂,分析不同钝化剂对土壤pH、有效As和钝化率的影响。6种无机钝化材料中铁矿粉、钢渣和煤渣均能有效降低农田土壤中As有效态含量,以施用煤渣效果最佳,使土壤pH降低0.01~0.16个单位,不同添加量的钝化率为34.58%~56.33%;6种有机钝化材料中添加腐殖质的土壤中As有效态含量呈现先升高后降低的趋势,土壤pH变化不显著,不同添加量的钝化率为40.96%~44.08%。铁矿粉、钢渣、煤渣和腐殖质能稳定土壤中As的活性。考虑到材料投入成本,钢渣、煤渣更适合广泛应用于重金属污染土壤修复。

关键词: 钝化材料, 农田土壤, 砷, 重金属形态, 钝化率

Abstract:

Different ratios of passivation materials were added to the arsenic contaminated farmland soil in Karst area of Guizhou to evaluate their effectiveness of immobilizing arsenic, aiming to provide references for the remediation of contaminated farmland soil. The effects of passivation agents on soil pH, effective As and passivation rate were analyzed by adding 12 passivation agents of different proportions. Iron ore powder, steel slag and coal cinder in the 6 inorganic passivation materials could effectively reduce the content of effective state As in the farmland soil. Applying coal cinder had the best effect and could reduce the soil pH by 0.01-0.16 units. The passivation rate of different additions was 34.58%-56.33%. Among the 6 organic materials, the content of As in the soil with humus increased first and then decreased, and the soil pH did not change significantly. The passivation rate of different additions reached 40.96%-44.08%. Thus, iron ore powder, steel slag, coal slag and humus could reduce the soil pH and stabilize the bioavailability of As in the farmland soil, considering the material input cost, steel slag and coal slag are more suitable for remediation of heavy metal contaminated farmland soil.

Key words: passivation materials, farmland soil, arsenic, heavy metal speciation, passivation rate

中图分类号:

黄安林, 刘桂华, 柴冠群, 范成五, 傅国华, 秦松. 不同钝化材料对农田土壤中砷的钝化效果研究[J]. 中国农学通报, 2021, 37(1): 100-107.

Huang Anlin, Liu Guihua, Chai Guanqun, Fan Chengwu, Fu Guohua, Qin Song. Effect of Different Passivation Materials on Arsenic in Farmland Soil[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2021, 37(1): 100-107.

图/表 7

项目	pH	As/(mg/kg)	有机质/(g/kg)	CEC/[cmol(+)/L]	碱解氮/(mg/kg)	速效钾/(mg/kg)	有效磷/(mg/kg)
测定值	6.06	64.93	31.64	16.34	142	173	1.24

表1. 供试土壤的基本性质

无机钝化材料	As全量	pH	有机钝化材料	As全量	pH
生石灰	13.2	12.44	玉米秸秆生物炭	8.2	7.30
铁矿粉	9.2	8.43	茶树废枝生物炭	3.5	7.49
煤渣	3.0	7.77	烟杆生物炭	12.9	7.54
钢渣	5.9	8.51	酒糟生物炭	6.5	8.66
天然沸石	11.8	8.92	腐殖质	13.9	9.09
硅藻土	5.1	7.37	中草药药渣有机肥	31.0	7.78

表2. 钝化材料As全量、pH

图1. 无机钝化材料对农田土壤中As有效态含量的影响不同小写字母代表各处理之间存在显著差异(P<0.05),下同

图2. 有机钝化材料对农田土壤中As有效态含量的影响

图3. 无机钝化材料对农田土壤中As有效态钝化率的影响

图4. 有机钝化材料对农田土壤中As有效态钝化率的影响

图5. 钝化材料对农田土壤pH的影响

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