生物炭-凹凸棒土复合材料对水稻土锌镉的钝化及土壤养分和酶活性的影响研究

尤凌聪 汪玉瑛 刘玉学 吕豪豪 陈金媛 杨生茂,*

(1 浙江工业大学环境学院，浙江 杭州 310000；2 浙江省农业科学院环境资源与土壤肥料研究所，浙江 杭州 310021；3 浙江省生物炭工程技术研究中心，浙江 杭州 310021)

近年来，随着工业以及农业的发展，我国土壤重金属污染问题日益凸显，重金属污染的类型以Cd、Cu、Zn、Cr等为主，而且通常是以某一种重金属元素污染为主，其他多种重金属并存的土壤重金属复合污染[1-2]。土壤中多种重金属元素或化合物之间以及重金属与土壤界面之间存在相互作用，使其污染土壤修复技术具有挑战性。目前，土壤重金属修复技术主要包括物理修复、化学修复和生物修复[3]。化学钝化技术是化学修复的主要技术之一，其主要通过向土壤施加钝化剂，通过吸附、沉淀、离子交换等作用使土壤中的重金属形态发生改变从而降低生物有效性，适用于大面积中低度重金属污染土壤[4-7]。

化学钝化技术的关键是钝化剂的选用。凹凸棒土是一种存在于自然界中2∶1型的层链状晶质水合镁铝盐矿物[8-9]，其结构式为(Mg,Al,Fe)5Si8O20(OH)2(OH2)4·4H2O，晶体呈棒状、纤维状，层内贯穿孔道，外表凹凸相间，具有较大的比表面积，热稳定性高，表现出良好的吸附性与离子交换性能[10-13]。但天然的凹凸棒土所含杂质较多，使用时具有一定的局限性[14]。生物炭是一种高芳香、难容的固体材料[15]，由废弃生物质经过缺氧热聚反应而生成的，具有比表面积大、孔隙多、吸附性能较好等优点[16-17]。生物炭在影响土壤理化性质的同时也可显著影响土壤重金属形态转化，从而降低重金属在土壤中的环境风险[18]。……