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竹炭修復鎘污染土壤效果顯著

生物炭是一種效果很好的土壤改良劑，不僅可以大大減少二氧化碳及其他溫室氣體的排放，緩解溫室效應，而且可以改良土壤的理化及生物性狀，降低土壤污染物質(zhì)的生物有效性從而降低其毒性，因此近年來生物碳的土壤應用受到人們的廣泛關(guān)注。但關(guān)于生物碳的施用效果、對植物生長的影響有許多相矛盾的研究結(jié)果，這可能與土壤類型及生物碳的性質(zhì)有關(guān)。

來自中國科學院武漢植物園等機構(gòu)的研究人員通過盆栽試驗研究了土壤中添加竹炭對于土壤中的鎘含量及植物生長的影響。試驗設(shè)置4種竹炭水平，亦即土壤中竹炭的添加量分別為0%、0.5%、1.0%和1.5%；土壤鎘污染設(shè)置3種水平，即土壤中的鎘含量分別為0、5和50 mg/kg。試驗用土壤為強酸性 （pH值4.63），有機質(zhì)含量較低（1.064 g/kg）。以甘藍菜和玉米作為指示植物。試驗結(jié)果顯示，竹炭顯著提高了土壤的pH值、電導率、有機碳和陽離子交換量。隨著土壤中竹炭含量的增加，土壤中有效態(tài)的鎘含量減少，但土壤中鎘的總濃度沒有改變。在土壤中竹炭含量為1.5%時，收獲的甘藍菜和玉米中酸溶性/交換態(tài)鎘含量分別下降了3.35～3.88倍，但還原態(tài)鎘和氧化態(tài)鎘分別增加了1.95～1.96倍和1.91～2.14倍。在竹炭處理的土壤中，土壤性質(zhì)的變化尤其是土壤pH值可以很好地解釋鎘被固定的原因。研究結(jié)果表明，在甘藍收獲后，竹炭對于降低玉米中的鎘含量仍有積極的影響。土壤中1.5%的竹炭添加量可以作為減少農(nóng)業(yè)土壤鎘污染的推薦用量。

研究的主要結(jié)論包括：竹炭可以顯著地改善土壤性質(zhì)；在酸性土壤中，竹炭能有效降低鎘的生物活性；竹炭可以促進農(nóng)作物的生長；竹炭對于修復鎘污染的土壤具有重要作用。

上述研究成果發(fā)表在 2015年11月出版的《Ecological Engineering》 雜志上，文章題目為《Ecological restoration of an acidic Cd contaminated soil using bamboo biochar application》。