小麦根系溶液活化生物炭吸附态Cd的机制研究

摘要

为探究根系环境对生物炭吸附态Cd的影响,制备和选取了对Cd吸附机理较为单一的生物炭,并添加到Cd污染的酸性和碱性土壤中,得到生物炭吸附态Cd,研究小麦根系溶液及有机酸(草酸和苹果酸)对生物炭上吸附态Cd的解吸作用.研究结果显示,小麦和猪粪在700°C制备的生物炭(WBC700和PBC700)添加到酸性土壤中约有11.7%和9.2%的Cd迁移到WBC700和PBC700上,高于碱性土壤中Cd向WBC700和PBC700上的迁移率,并且高于Cd向小麦在300°C制备的生物炭(WBC300)上的迁移率.与CaCl_(2)溶液相比,小麦根系分泌物可促进WBC300上Cd的解吸,但对BC700上Cd的解吸影响不显著.草酸和苹果酸均能促进三种生物炭上Cd的解吸,其中对WBC700和PBC700上Cd的解吸影响较大.苹果酸作用下,WBC700和PBC700上Cd的解吸率从35%分别提高到了85%和50%.草酸作用下,WBC700上Cd的解吸率从35%提高到了42%,但抑制了PBC700上Cd的解吸.结合三种生物炭吸附Cd的机理,有机酸可通过溶解和络合作用促进生物炭上Cd的释放,同时低浓度草酸可吸附在生物炭上进而抑制Cd的解吸.