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基本參數

我國農田土壤鎘污染研究現狀

土壤形成于成土母質，而成土母質中的鎘(Cd)含量并不高。自然條件下，土壤中Cd濃度范圍在0.01～2mg·kg-1，而我國土壤背景值處在中位，約為0.1mg·kg-1。當前，隨著經濟社會的高速發展和工農業生產建設活動的日益頻繁，電鍍、制革等工業廢水排放、農田污水的漫灌以及冶煉、尾礦等廢棄地的增加等帶來的土壤重金屬污染問題愈發嚴重。環保部官方報道，我國約有1/5的土地耕地面積受到不同程度污染，其中 Cd 為主要污染物之一。土壤污染已嚴重威脅到國家糧食安全，通過食物鏈傳遞，污染物進入人體，對國民健康產生巨大危害。

生物炭在修復污染農田土壤中的應用

生物炭概述

生物炭是由農業廢棄物在完全或部分缺氧條件下熱解炭化生成的一類高度芳香化的難熔性高聚物。生物炭制備的原材料來源廣泛，植物、動物糞便、骨頭和市政固體等材料在緩慢熱解、快速熱解、水熱碳化、熱膨脹和氣化等熱化學過程中均能制備為生物炭。熱化學過程、操作條件和原料決定了生物炭的產量及其特性。生物炭因其比表面積大、孔結構豐富且含有大量的無機灰分和極性官能團，對重金屬表現出較強的吸附能力。

生物炭鈍化修復農田Cd污染土壤

生物炭表面具有大量的功能基團和灰分元素(如K、Ca、Mg等) ，因而生物炭可以作為土壤改良劑來鈍化修復農田Cd污染。將生物炭添加到重金屬污染的農田土壤后，可以調節和改變土壤中的Cd的物理化學性質，降低其在植物根際環境中的生物有效性和可遷移性，從而降低植物對Cd的吸收富集。通過在土壤中添加生物炭，發現所種植的植物中富集Cd的含量分別下降了47.3%、50.9%。研究了5種不同材料熱解后的生物炭對土壤中U、Cd固定的影響，其實驗結果表明所有生物炭均改善了土壤性質和微生物代謝活性，并有效地固定了U和Cd，特別是玉米秸稈生物炭。以農田土壤和蔬菜土壤為研究對象，制備了復合改性生物炭來降低土壤中Cd和Cu的污染。該結果表明，復合改性生物炭降低了Cd和Cu在土壤中的遷移率，使其轉化為更穩定的組分。這些研究表明，生物炭添加到農田污染土壤中能夠影響土壤中重金屬的遷移轉化，減小重金屬的浸出風險，生物炭的添加量越高，作物富集重金屬的量便會隨之降低。因此，生物炭的加入能有效增加土壤體系對重金屬的阻控作用，降低農作物對Cd的吸收富集，對提高農產品安全具有重要意義。