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施用玉米秸秆生物炭对镉生物有效性及其胁迫下生菜生长的影响

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为明确施用玉米秸秆生物炭对重金属镉(Cd)生物有效性及其产生的植株生长胁迫效应的影响,本研究向模拟土壤溶液中加入0％和2％(m/V)的玉米秸秆生物炭,在不同pH值(4.3和7.0)条件下,通过等温吸附实验分析了Cd2+在生物炭上的吸附行为,并结合生菜(Lactuca sativa var.longifolia)幼苗植株的生长、根毒性及其Cd积累量的研究,探讨了生物质炭影响下Cd生物有效性与其环境行为之间的关系.结果表明,生物炭表面负电荷量随溶液pH值的增大而增加,玉米秸秆生物炭能够通过静电效应吸附Cd2+;Langmuir方程能够较好地拟合Cd2+在玉米秸秆生物炭上的吸附行为,且方程表征的Cd2+最大吸附量参数Qm随pH值的增大而增加.生菜幼苗的根长和干质量均随生物炭的施加而增大,而根中Cd积累量则随生物炭的施加而降低;与模拟土壤溶液中Cd总量(Cdtotal)和根中Cd积累量相比,溶液中Cd2+浓度指标能够更好地预测幼苗根伸长抑制率RRE(r2=0.80,P<0.001)和根中Cd积累量(r2=0.88,P<0.001).上述研究结果表明,施加玉米秸秆生物炭能够有效降低重金属污染物的生物有效性及其生态环境风险.
Effects of biochar derived from corn-straw on cadmium bioavailability, and lettuce growth under cadmium stress

李明、王磊、范婷婷、石佳奇、高尚、季韬、万金忠、龙涛、袁旭音

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生态环境部南京环境科学研究所,南京 210042

国家环境保护土壤环境管理与污染控制重点实验室,南京 210042

河海大学环境学院,南京 210098

玉米秸秆生物炭 镉 等温吸附 根毒性 生物有效性

国家自然科学基金国家自然科学基金江苏省自然科学基金

2170704141807473BK20180112

2021

10.11654/jaes.2020-1285

农业环境科学学报
农业部环境保护科研监测所 中国农业生态环境保护协会

农业环境科学学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：1.52
ISSN：1672-2043
年,卷(期)：2021.40(6)
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