【目的】为探讨硫酸锰(MnSO4)和不同钝化材料联合施用对酸性镉(Cd)污染稻田的钝化修复效果,【方法】选取某酸性Cd污染稻田为试验对象,研究MnSO4和4种钝化材料(生物炭BC、腐殖酸HA、赤泥RM和高岭土KL)联合施用对土壤的理化性质、有效态Cd含量、Cd形态分布和水稻各部位(根、茎叶、籽粒)Cd的富集量。【结果】结果表明,MnSO4与材料的联合施用可显著降低Cd污染稻田土壤中Cd的生物有效性,并抑制水稻对Cd的吸收。添加量越大,钝化效果越明显。MnSO4和生物炭(MnBC2)、MnSO4和赤泥(MnRM2)两种组合在成熟期分别提高土壤pH值0.5和0.4个单位,降低土壤有效态Cd含量51.22% 和47.15%,降低糙米Cd含量51.42%和48.21%。MnSO4和高岭土(MnKL2)、MnSO4和腐殖酸(MnHA2)两种组合在成熟期分别提高土壤pH值0.3和0.4个单位,降低土壤有效态Cd含量33.33%和37.40%,降低糙米Cd含量32.14%和38.93%。MnSO4+BC协同机制表现为Mn氧化物沉淀与BC吸附互补、协同调控Cd化学形态、基因调控与营养竞争;MnSO4+RM协同机制表现为调控pH促进Cd形态转化、促进根表铁胶膜形成、锰氧化物和铁铝氧化合物复合吸附Cd。MnSO4+KL修复效果易受土壤pH和自身吸附容量影响;MnSO4+HA修复效果易受土壤pH、温度和材料组成分子量影响。【结论】研究表明,MnBC2和MnRM2两种组合的修复性能最优,MnKL2和MnHA2两种组合的修复性能还需进一步加强,后续研究应关注田间长期修复效果及材料稳定性。 |