颗粒生物炭球对矿物营养的作用,从污染的农业土壤中去除潜在的有毒元素
Yi Wu1, Zongwei Wang1, Yuhang Yan1
1Hubei Key Laboratory of Soil Environment and Pollution Remediation, Key Laboratory of Arable Land Conservation (Middle and Lower Reaches of Yangtse River), Ministry of Agriculture and Rural Affairs, College of Resources and Environment, Huazhong Agricultural University, Wuhan 430070, China.
The Science of the total environment
|July 15, 2024
概括
硬化水磁性复合生物炭球 (WMBCS) 有效地从农业土壤中去除Cd,Pb和As等有毒元素. 然而,它们对土壤矿物营养和作物生长的影响需要仔细考虑,才能成功地改善土壤.
科学领域:
- 环境科学 环境科学
- 土壤科学 土壤科学
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 生物炭 (BC) 球是环境友好的吸附剂,用于从污染的土壤中去除潜在的有毒元素 (PTEs).
- 在PTE整治过程中,研究BC基球对土壤矿物营养素的影响对于农业应用至关重要.
- 为共同污染的土壤开发高效和可回收的吸附剂是一个持续的环境挑战.
研究的目的:
- 合成和评估水硬化磁性复合生物炭球 (WMBCS),用于从受污染的农业土壤中去除PTE.
- 探索WMBCS在修复过程中对各种土壤矿物营养素 (例如,Al,Ca,Fe,Mn,P,N形式) 的影响.
- 评估WMBCS对作物 (小麦和大米) PTE积累和苗木发展的影响.
主要方法:
- 使用天然粘土矿物质,磁性矿物质和生物炭生产WMBCS.
- 将WMBCS应用于复合物污染的农业土壤,并评估在三个再生周期中的PTE去除效率.
- 对土壤矿物营养度 (Al,Ca,Fe,Mn,Na,Mg,Si,K,P,NH4+,NO3-) 和植物对PTE和营养物的摄取进行分析.
- 在性和酸性土壤条件下评估WMBCS对种子发芽和苗木生长的影响.
主要成果:
- 在三个再生周期后,WMBCS有效地从土壤中去除了Cd (23.07-29.20%),Pb (27.68-31.10%),以及As (26.17-37.48%).
- 在小麦 (18.40-84.70%) 和大米 (27.96-88.66%) 中,WMBCS的应用减少了PTE的积累.
- WMBCS对土壤矿物营养的影响因元素,土壤类型 (性或酸性) 和BC修饰 (WMUBCS与WMPBCS) 而异.
- WMBCS显著抑制了种子发芽,并改变了幼苗的矿物营养物质吸收.
结论:
- WMBCS是一个有希望的修正案,用于修复与Cd,As和Pb共同污染的土壤.
- 应用WMBCS会影响土壤的物理化学特性和矿物营养的动态,影响作物健康和营养吸收.
- 需要进一步的研究来优化WMBCS的应用,以减轻对矿物营养和农业环境中的作物建立的负面影响.
