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| 生物炭修复寒区镍和镉复合污染酸性土壤的多级筛选及其作用特征研究 |
| Multi-stage screening of biochar and its effect on remediation of nickel and cadmium contaminated acidic soil in cold region |
| 投稿时间：2021-03-16 修订日期：2021-05-25 |
| DOI： |
| 中文关键词: 镍和镉复合污染 土壤修复 改性生物炭 形态分布 亚细胞分布 小白菜 |
| 英文关键词: nickel-and cadmium combined pollution soil remediation modified biochar speciation distribution subcellular distribution pakchoi (Brassica campestris?L.?) |
| 基金项目:国家自然科学基金(No. 42077137); 吉林省科技厅重点研发项目(No. 20200403003SF) |
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| 中文摘要: |
| 生物炭作为重金属污染土壤的一种有效修复材料已受到人们的广泛关注，但在寒区镍和镉复合污染酸性土壤修复方面缺乏系统和深入的研究，影响了实际应用效果。本文通过溶液-土壤-植物三级筛选技术，系统研究了各类生物炭对镍和镉的吸附与固定、对小白菜吸收、富集、转运镍和镉的影响。结果表明，在高温（600℃）下制备的生物炭对镍和镉的吸附能力较强，不同改性条件下菌糠炭和鸡粪炭对溶液中镍和镉的饱和吸附量和解吸量差异较大，其中CaCl2和KMnO4改性菌糠炭对镍和镉均有较强的吸附能力，且吸附后的镍和镉不易解吸。另外，CaCl2和KMnO4改性菌糠炭对土壤中有效态镍的固定率分别可达到72.30%和67.30%，对镉的固定率分别为52.05%和51.10%，且固定的镍和镉在土壤酸化和冻融条件下不易释放。CaCl2和KMnO4改性菌糠炭可以使土壤和叶片中的镍和镉由高迁移性向低迁移性转化，增强细胞壁和液泡等对镍和镉的固定截留能力，从而降低小白菜对土壤中镍和镉的富集和转运，使小白菜的株高、鲜重、叶绿素、可溶性糖和可溶性蛋白的含量都显著增加，其中CaCl2改性菌糠炭的作用效果更为明显，在寒区镍和镉复合污染酸性土壤安全、高效和持续修复方面具有重要的实际应用价值。 |
| 英文摘要: |
| （1）针对寒区镍和镉复合污染酸性土壤实况， 采用溶液-土壤-植物三级筛选法获得了可对其进行有效、精准、持久修复的生物炭。
（2）系统研究了东北地区常见的鸡粪、木耳菌糠和玉米秸秆3种常见的农林废弃物，在不同温度以及8种改性条件下制备的生物炭对溶液和土壤中镍和镉的固定及植物吸收转运镍和镉的影响 |
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