γ-聚谷氨酸改性生物炭對鎘污染土壤的修復(fù)作用.pdf

河 南 農(nóng) 業(yè) 科 學(xué) 2 0 2 4 5 3 8 7 0 7 8 J o u r n a l o f H e n a n A g r i c u l t u r a l S c i e n c e s d o i 1 0 1 5 9 3 3 j c n k i 1 0 0 4 3 2 6 8 2 0 2 4 0 8 0 0 8 聚 谷 氨 酸 改 性 生 物 炭 對 鎘 污 染 土 壤 的 修 復(fù) 作 用 李 志 娟 賀 文 星 張 來 星 劉 錚 孫 丹 徐 淑 霞 1 河 南 省 地 質(zhì) 研 究 院 河 南 鄭 州 4 5 0 0 0 1 2 河 南 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) 生 命 科 學(xué) 學(xué) 院 河 南 鄭 州 4 5 0 0 4 6 摘 要 為 了 強 化 生 物 炭 對 鎘 污 染 土 壤 的 修 復(fù) 作 用 采 用 聚 谷 氨 酸 對 玉 米 秸 稈 生 物 炭 進(jìn) 行 活 化 改 性 采 用 掃 描 電 鏡 和 紅 外 光 譜 對 聚 谷 氨 酸 改 性 生 物 炭 的 結(jié) 構(gòu) 進(jìn) 行 表 征 通 過 模 擬 土 壤 鎘 污 染 試 驗 探 究 聚 谷 氨 酸 改 性 生 物 炭 對 C d 2 的 鈍 化 效 果 結(jié) 果 表 明 聚 谷 氨 酸 改 性 生 物 炭 的 羥 基 和 羧 基 官 能 團 數(shù) 量 顯 著 增 加 與 施 加 1 0 原 始 生 物 炭 處 理 相 比 在 鎘 污 染 土 壤 中 施 加 等 量 的 聚 谷 氨 酸 改 性 生 物 炭 處 理 其 土 壤 的 陽 離 子 交 換 量 有 機 質(zhì) 含 量 及 土 壤 磷 酸 酶 過 氧 化 氫 酶 和 脲 酶 的 活 性 均 顯 著 提 高 分 別 提 高 9 1 7 1 8 1 5 2 0 土 壤 中 殘 渣 態(tài) C d 的 含 量 增 加 1 5 弱 酸 可 提 取 態(tài) C d 的 含 量 降 低 2 7 土 壤 中 C d 2 的 生 物 有 效 性 明 顯 降 低 種 植 的 小 白 菜 根 和 葉 中 C d 2 含 量 顯 著 降 低 綜 上 聚 谷 氨 酸 改 性 可 以 提 高 生 物 炭 鈍 化 土 壤 中 鎘 的 能 力 聚 谷 氨 酸 改 性 生 物 炭 在 鎘 污 染 土 壤 修 復(fù) 中 極 具 潛 力 關(guān) 鍵 詞 鎘 土 壤 修 復(fù) 改 性 生 物 炭 聚 谷 氨 酸 生 物 有 效 性 中 圖 分 類 號 S 1 5 6 4 文 獻(xiàn) 標(biāo) 志 碼 A 文 章 編 號 1 0 0 4 3 2 6 8 2 0 2 4 0 8 0 0 7 0 0 9 收 稿 日 期 2 0 2 4 0 1 0 5 基 金 項 目 河 南 省 重 點 研 發(fā) 專 項 2 2 1 1 1 1 1 1 2 3 0 0 河 南 省 科 技 攻 關(guān) 項 目 2 2 2 1 0 2 1 1 0 1 2 0 河 南 省 地 質(zhì) 研 究 院 2 0 2 3 年 度 地 質(zhì) 科 技 攻 關(guān) 項 目 2 0 2 3 9 0 6 X M 0 1 4 K T 0 1 作 者 簡 介 李 志 娟 1 9 9 0 女 河 南 焦 作 人 工 程 師 碩 士 主 要 從 事 土 壤 地 下 水 調(diào) 查 及 修 復(fù) 治 理 研 究 E m a i l 4 5 3 9 0 1 5 1 6 1 6 3 c o m 通 信 作 者 徐 淑 霞 1 9 7 1 女 河 南 靈 寶 人 教 授 博 士 主 要 從 事 環(huán) 境 污 染 物 的 微 生 物 轉(zhuǎn) 化 和 修 復(fù) 研 究 E m a i l s h u x i a x u h e n a u e d u c n R e m e d i a t i o n o f C a d m i u m C o n t a m i n a t e d S o i l b y P o l y g l u t a m i c A c i d M o d i f i e d B i o c h a r L I Z h i j u a n 1 H E W e n x i n g 2 Z H A N G L a i x i n g 2 L I U Z h e n g 1 S U N D a n 1 X U S h u x i a 2 1 H e n a n A c a d e m y o f G e o l o g y Z h e n g z h o u 4 5 0 0 0 1 C h i n a 2 C o l l e g e o f L i f e S c i e n c e s H e n a n A g r i c u l t u r a l U n i v e r s i t y Z h e n g z h o u 4 5 0 0 4 6 C h i n a A b s t r a c t I n o r d e r t o s t r e n g t h e n t h e r e m e d i a t i o n e f f e c t o f b i o c h a r o n c a d m i u m c o n t a m i n a t e d s o i l p o l y g l u t a m i c a c i d w a s u s e d t o a c t i v a t e a n d m o d i f y c o r n s t r a w b i o c h a r T h e s t r u c t u r e o f p o l y g l u t a m i c a c i d m o d i f i e d b i o c h a r w a s c h a r a c t e r i z e d b y s c a n n i n g e l e c t r o n m i c r o s c o p y a n d i n f r a r e d s p e c t r o s c o p y T h e p a s s i v a t i o n e f f e c t o f p o l y g l u t a m i c a c i d m o d i f i e d b i o c h a r o n C d 2 w a s i n v e s t i g a t e d b y s i m u l a t i n g s o i l c a d m i u m p o l l u t i o n t e s t T h e r e s u l t s s h o w e d t h a t t h e n u m b e r o f h y d r o x y l a n d c a r b o x y l f u n c t i o n a l g r o u p s o f p o l y g l u t a m i c a c i d m o d i f i e d b i o c h a r i n c r e a s e d s i g n i f i c a n t l y C o m p a r e d w i t h t h e a p p l i c a t i o n o f 1 0 o r i g i n a l b i o c h a r a p p l y i n g e q u a l a m o u n t o f p o l y g l u t a m i c a c i d m o d i f i e d b i o c h a r i n c a d m i u m c o n t a m i n a t e d s o i l s i g n i f i c a n t l y i n c r e a s e d t h e s o i l c a t i o n e x c h a n g e c a p a c i t y o r g a n i c m a t t e r c o n t e n t s o i l p h o s p h a t a s e c a t a l a s e a n d u r e a s e a c t i v i t i e s b y 9 1 7 1 8 1 5 a n d 2 0 r e s p e c t i v e l y T h e c o n t e n t o f r e s i d u a l C d i n s o i l i n c r e a s e d b y 1 5 t h e c o n t e n t o f w e a k a c i d e x t r a c t a b l e C d d e c r e a s e d b y 2 7 a n d t h e b i o a v a i l a b i l i t y o f C d 2 i n s o i l d e c r e a s e d s i g n i f i c a n t l y T h e c o n t e n t o f C d 2 i n r o o t s a n d