长期施用生物炭对土壤中Cd吸附及生物有效性的影响.pdf

Effectoflong termapplicationofbiocharonCdadsorptionandbioavailabilityinfarmlandsoils ZHANGYing 1 2 3 WUPing 2 SUNQing ye 1 3 SUNQian 2 WANGYu 4 WANGShen qiang 4 WANGYu jun 2 1 SchoolofResourcesandEnvironmentalEngineering AnhuiUniversity Hefei230000 China 2 KeyLaboratoryofSoilEnvironmentand PollutionRemediation InstituteofSoilScience ChineseAcademyofSciences Nanjing210008 China 3 MineEcologicalRestorationEn gineeringLaboratoryofAnhuiUniversity Hefei230000 China 4 StateKeyLaboratoryofSoilandSustainableAgriculture InstituteofSoil Science ChineseAcademyofSciences Nanjing210008 China Abstract ThisstudyinvestigatedtheadsorptionanddesorptionofCdonfarmlandsoilswithlong termapplicationofbiocharandexplored theeffectofbiocharonthebioavailabilityofCdinthesoilincombinationwithlong termfieldtrialsofriceandwheatrotation Theresults ofexperimentsshowedthatcomparedwiththecontrolfarmlandsoil thelargertheamountofbiocharapplied thestrongertheCdadsorp tionandfixationcapacityofthecorrespondingtreatedsoilhad Thiswasmainlyduetothefactthattheadditionofbiocharcouldincrease thepH cationexchangecapacity andorganicmattercontentofthefarmlandsoil therebyreducingtheexchangeablecontentofCdinthe soilandfurtherinhibitingthemigrationofCdfromthesoilintoriceandwheat Theresultsprovidetheoreticalguidanceandtechnicalsup portforCd contaminatedsoilremediation Keywords long termapplication biochar bioavailability Cdcontent rice wheat 2020 39 5 1019 1025 2020年5月 农 业 环 境 科 学 学 报 JournalofAgro EnvironmentScience 张 莹 吴 萍 孙庆业 等 长期施用生物炭对土壤中Cd吸附及生物有效性的影响 J 农业环境科学学报 2020 39 5 1019 1025 ZHANGYing WUPing SUNQing ye etal Effectoflong termapplicationofbiocharonCdadsorptionandbioavailabilityinfarmland soils J JournalofAgro EnvironmentScience 2020 39 5 1019 1025 长 期 施 用 生 物 炭 对 土 壤 中Cd 吸 附 及 生 物 有 效 性 的 影 响 张 莹 1 2 3 吴 萍 2 孙 庆 业 1 3 孙 倩 2 汪 玉 4 王 慎 强 4 王 玉 军 2 1 安徽大学资源与环境工程学院 合肥 230000 2 中国科学院土壤环境与污染修复重点实验室 南京土壤研究所 南京 210008 3 安徽大学矿山生态修复工程实验室 合肥 230000 4 中国科学院土壤与农业可持续发展国家重点实验室 南京土壤研 究所 南京 210008 收 稿 日 期 2020 01 14 录 用 日 期 2020 03 26 作 者 简 介 张 莹 1992 女 安徽安庆人 硕士研究生 从事土壤重金属Cd研究 E mail YingZhangfaith 通 信 作 者 孙庆业 E mail sunqingye 王玉军 E mail yjwang 基 金 项 目 国家自然科学基金项目 21537002 41771276 Projectsupported TheNationalNaturalScienceFoundationofChina 21537002 41771276 摘 要 考察了Cd在长期施用生物炭农田土壤上的吸附及解吸过程 并结合大田试验稻麦轮作结果探究了长期施用生物炭对土 壤中Cd有效性的影响 实验结果表明 与对照农田土壤相比 生物炭的施入量越高 土壤对Cd的吸附固定能力越强 这主要是由 于生物炭的加入可显著增加农田土壤的pH 阳离子交换量 CEC 和有机质含量 大田数据显示生物炭可降低土壤中Cd的有效 性 抑制土壤中的Cd向稻麦中迁移 关 键 词 长期施用 生物炭 有效态 Cd含量 水稻 小麦 中 图 分 类 号 X53 文 献 标 志 码 A 文 章 编 号 1672 2043 2020 05 1019 07 doi 10 11654 jaes 2020 0056 镉 Cd 在环境中迁移性强 1 可通过食物链积 累 对动植物和人均有不同程度的危害 2 5 因此 Cd 污染问题受到人们的广泛关注 生物炭是生物质在 厌氧高温条件下的热解产物 6 具有高度芳香性 大 的比表面积 丰富的含氧官能团和矿物质离子 7 8 在 诸多领域里具有广泛的应用前景 9 化学稳定法是 开 放 科 学OSID农 业 环 境 科 学 学 报 第39 卷 第5 期 一种通过化学稳定剂来降低重金属在土壤中的迁移 率的有效方法 10 炭材料可增加土壤阳离子交换量 持水量 微生物活性以及植物生长所需营养元素的有 效性 11 此外 生物炭可高效吸附固定土壤中的阳离 子型重金属污染物 降低土壤中有效态重金属含量 研究表明生物炭可有效吸附固定土壤中的Cd 12 降 低Cd在土壤中的可溶性和迁移率 13 14 从而进一步控 制植物中Cd含量 15 16 但关于长期施用生物炭对农田 土壤中Cd生物有效性的影响研究较少 小麦和水稻是我国主要粮食作物 17 在我国诸多 地区均存在小麦和大米Cd超标问题 人体摄入的Cd 很大一部分来自于谷物 18 19 且Cd很难随着人体代谢 排出体外 若其在人体中持续积累会严重损害人体健 康 20 21 秸秆还田是我国应用广泛且传统的处理农 业废弃物的有效方法 生物炭还田作为一种新型方法 受到广泛关注 22 将当季作物秸秆作为生物质原料 制得的生物炭应用于农田土壤 可在实现作物秸秆减 量化和资源化的同时 降低农田土壤中重金属的生物 有效性 因此 研究实际农田土壤中长期施用生物炭 对小麦和水稻中Cd的生物有效性影响具有重要意 义 本研究结合大田试验和实验室微观实验 研究 Cd在长期施用生物炭土壤中的吸附 解吸过程 并结 合大田稻麦轮作系统 探究长期施用生物炭对小麦和 水稻籽粒吸收Cd的影响 其研究结果为生物炭农用 风险评估提供理论支撑 也为生物炭修复Cd污染农 田土壤提供技术支撑 1 材 料 与 方 法 1 1 田 间 试 验 大田试验地点位于江苏宜兴 31 16 N 119 54 E 对农田土壤进行6个处理 按照生物炭每季施用 量将处理分别命名为 对照 BC1 3 BC1 2 BC1 BC 5 BC10 每个处理设3个平行 生物炭是以当季作 物秸秆为生物质原料 500 限氧条件下裂解8h所 得 23 该试验田从2010年起稻季施入小麦秸秆生物 炭 麦季施入水稻秸秆生物炭 至2016年麦季止共进 行了7a的稻麦轮作试验 对应处理生物炭的施用量 及时间见表1 1 2 样 品 采 集 与 分 析 试验土壤采集于2016年6月麦季后 在不同处理 的实验田区域内随机采集0 20cm耕地土壤 经自然 风干后研磨 过20目筛 土壤样品经HClO4 HF HNO3法消解 25 通过电感耦合等离子体质谱仪 ICP MS ThermoFisher 美国 和原子吸收分光光度计 Hitachi 日本 测定Cd元素含量 测定结果见表2 土壤pH测定是将土壤和去CO2超纯水以固液比1 2 5置于康宁管中 振荡1h后静置测其溶液的pH和 电导率 27 结果见表2 土壤有机质含量测定采取重 铬酸钾氧化 容量法 28 土壤有效态Cd含量是将农 田土壤与0 01mol L 1 CaCl2以1 10混合 振荡4h后 离心过滤 29 采用ICP MS测定提取液中Cd 2 的浓度 水稻籽粒和小麦籽粒分别收集于2015年11月稻 季和2016年6月麦季 将籽粒自然风干后碾碎 取 0 1g籽粒粉末于微波消解管中 加入10mL浓HNO3 消解完全 赶酸至近干后 用2 HNO3定容 过滤后 澄清液通过ICP MS测定消解液中Cd含量 1 3 吸 附 和 解 吸 实 验 吸附热力学实验 以10mmol L 1 NaNO3为支持 电解质溶解Cd NO3 2 4H2O 分别配制20 40 60 100 150 300mg L 1 Cd 2 溶液 24 称取0 5g土壤置于 50mL康宁管中 加入25mL不同浓度Cd 2 溶液 在 200r min 1 25 条件下振荡24h 30 31 后以10000r min 1 离心6min 取部分上清液通过0 45 mPES滤 膜过滤 采用AAS分析溶液中Cd 2 浓度 处理 Treatments 对照Control BC1 3 BC1 2 BC1 BC5 BC10 每季施用量 Quarterlyapplication t hm 2 0 75 1 125 2 25 11 25 22 5 施用时间 Applicationtime 2010稻季 2016麦季 2010稻季 2016麦季 2010稻季 2016麦季 2010稻季 2016麦季 2011麦季 2016麦季 2011稻季 2016麦季 小麦秸秆生物炭总施用量 Totalapplicationofwheatstraw biochar t hm 2 5 25 7 88 15 75 56 25 135 水稻秸秆生物炭总施用量 Totalapplicationofricestraw biochar t hm 2 5 25 7 88 15 75 67 5 135 表1 农 田 土 壤 生 物 炭 施 用 量 及 时 间 24 Table1 Theapplicationamountandtimeofbiocharinfarmlandsoil 24 1020张 莹 等 长 期 施 用 生 物 炭 对 土 壤 中Cd 吸 附 及 生 物 有 效 性 的 影 响 2020 年5 月 注 表中字母表示处理间的显著差异性 P 0 05 Note Thelettersinatableindicatesignificantdifferencesbetweentreatments P 0 05 性质Properties Cd mg kg 1 pH CEC cmol kg 1 有机质Organicmatter g kg 1 黏粒Clay 0 02mm 对照Control 1 46 0 10a 5 5 0 03a 11 9 2 26 15 8 41 3 42 9 BC1 3 1 38 0 01a 5 7 0 01a 11 9 3 04 15 8 41 7 42 5 BC1 2 1 49 0 13a 5 9 0 02b 11 9 2 96 17 7 41 3 41 BC1 1 51 0 08a 6 0 0 02b 12 3 3 99 16 6 41 8 41 6 BC5 1 45 0 13a 6 2 0 01c 13 7 6 19 16 8 42 2 41 BC10 1 59 0 04a 6 8 0 04d 14 1 8 27 16 1 42 3 41 6 表2 不 同 处 理 土 壤 的 理 化 性 质 26 Table2 Physicalandchemicalpropertiesofsoilswithdifferenttreatments 26 土壤解吸实验 将康宁管中剩余液体移出 加入 25mL10mmol L 1 NaNO3后置于恒温振荡箱 在200 r min 1 25 条件下振荡24h 24 32 取出后置于离心机 内以10000r min 1 离心8min 取上清液并过滤 通过 AAS测定溶液中Cd 2 浓度 解吸率是不同处理的土 壤解吸量与吸附量的比值 2 结 果 与 讨 论 2 1 生 物 炭 改 良 后 的 土 壤 性 质 XRD图谱显示水稻和小麦秸秆生物炭中富含钾 盐 CaCO3等物质 这使得生物炭自身呈碱性 24 秸秆 生物炭的元素含量及酸性官能团含量见表3 与XRD 结果相符 生物炭中含有大量的碱性阳离子 K Ca 2 Na Mg 2 其施入到农田土壤后 碱性离子扩散 到土壤环境中使土壤pH呈升高趋势 33 34 表2 且随 生物炭施用量的增加土壤pH升高越显著 BC10处 理的土壤pH 6 8 较对照组增加了1 3个单位 长期 施用生物炭会改善土壤的CEC 35 随着生物炭施用量 的增加土壤CEC也呈现上升趋势 这与生物炭自身 具有较高的CEC和灰分含量有关 且生物炭施入土 壤后向环境中缓慢释放的无机盐 36 可增强土壤CEC 供试所用水稻秸秆生物炭CEC 24 1cmol kg 1 是土 壤本身CEC 11 9cmol kg 1 的2倍 也能很好地说明 生物炭具备改善土壤CEC的能力 由于生物炭本身 在土壤环境中性质稳定且难以降解 由施用生物炭增 加的有机质能够在土壤中稳定存在 37 故长期施用生 物炭可显著增加土壤中有机质含量 且施用量越大改 善效果越显著 2 2 Cd 在 土 壤 表 面 的 吸 附 等 温 线 基于批平衡吸附实验 初步探究了不同生物炭处 理的土壤对Cd的吸附固定作用 并用Langmuir和 Freundlich吸附模型拟合了吸附等温线 拟合参数见 表4 结果表明Freundlich吸附模型能很好地描述Cd 在土壤中的吸附过程 拟合结果见图1A 随着生物 炭施用量的增加 土壤对Cd的吸附量逐渐增加 Cd 在土壤上的最大吸附量也逐渐增加 BC10处理土壤 较对照土壤Cd最大吸附量增加了1 74倍 这主要是 由于生物炭的施用量越大对土壤的性质改变越显著 主要体现在土壤pH CEC和有机质的增加 土壤pH 对土壤重金属的形态及迁移存在显著影响 38 水稻秸 秆和小麦秸秆生物炭呈强碱性 随着生物炭施用量的 增加土壤pH显著增加 从而增大了土壤颗粒表面的 电负性 也增加了Cd在土壤表面的吸附固定能力 此外 生物炭中富含带负电荷的含氧官能团如羧基 这些基团有较强的络合重金属的能力 38 生物炭的施 性质 Properties K mg g 1 Ca mg g 1 Mg mg g 1 Al mg g 1 Fe mg g 1 Mn mg g 1 Si mg g 1 P mg g 1 S mg g 1 pH 总酸度Totalacidity mmol g 1 羧基Carboxyl mmol g 1 苯酚Phenol mmol g 1 小麦秸秆生物炭 Wheatstrawbiochar 27 5 2 02 11 9 0 59 5 00 0 17 1 29 8 15 0 68 2 95 0 18 65 1 2 09 4 43 0 48 3 55 0 13 9 20 0 37 0 02 0 09 0 19 0 02 水稻秸秆生物炭 Ricestrawbiochar 27 7 0 11 16 2 0 06 7 57 0 12 1 35 2 80 0 02 4 34 0 07 61 0 1 09 6 24 0 62 3 45 0 06 10 1 0 27 0 01 0 09 0 11 0 02 表3 水 稻 秸 秆 和 小 麦 秸 秆 生 物 炭 理 化 性 质 24 Table3 Thepropertiesofricestrawbiocharandwheat strawbiochar 24 1021农 业 环 境 科 学 学 报 第39 卷 第5 期 入增加了土壤有机质含量 从而能有效增强土壤对 Cd的吸附能力 同样 生物炭的施用量增加使土壤 的CEC增加 从而增强了土壤对Cd的吸附 39 2 3 Cd 在 土 壤 表 面 的 解 吸 为进一步评价生物炭的施入对土壤吸附固定Cd 稳定性的影响 探究了土壤颗粒表面Cd的解吸过程 图1B 结果表明随着生物炭施用量的增加 土壤表 面Cd的解吸率降低 这是由于生物炭的施用量越增 加对土壤pH的影响越显著 37 40 使得对应处理土壤 中吸附的Cd可交换态更多地转化为不可交换态 41 降低了土壤中Cd的解吸率 另外 生物炭的施入可 增加土壤中有机质含量 从而增强土壤吸附Cd的稳 定性 降低土壤对已吸附Cd的解吸率 2 4 不 同 生 物 炭 处 理 对Cd 生 物 有 效 性 的 影 响 2 4 1 水稻和小麦籽粒中Cd含量 水稻和小麦籽粒中Cd含量见图2 由图2可知 生物炭的施入可降低水稻和小麦籽粒中Cd的含量 虽然以当季作物秸秆生物炭施加到土壤中会增加土 壤中的Cd含量 但由于生物炭富含有机质 CEC且 pH值较高 可显著增强土壤对Cd的吸附固定能力 抑制土壤中的Cd向小麦和水稻籽粒中迁移 当土壤 表4 Cd 在 不 同 处 理 土 壤 表 面 的 吸 附 等 温 线 拟 合 参 数 Table4 LangmuirandFreundlichsorptionisothermparameters ofCdondifferenttreatedsoilsurfaces 处理 Treatments 对照Control BC1 3 BC1 2 BC1 BC5 BC10 Langmuir qm 5229 5891 6107 5902 7371 7514 KL 0 022 0 021 0 022 0 029 0 055 0 065 R 2 0 946 0 930 0 966 0 950 0 910 0 789 Freundlich KF 498 515 571 710 1232 1363 1 n 0 412 0 427 0 415 0 379 0 343 0 338 R 2 0 994 0 992 0 977 0 985 0 987 0 968 A B C表示水稻籽粒Cd含量显著差异性 a b表示小麦籽粒Cd含量显著差异性 A B CindicatesthesignificantdifferenceofgrainCdcontentinrice a bindicatesthesignificantdifferenceofgrainCdcontentinwheat Cd含量Cdcontent g kg 1 小麦籽粒Wheatgrain 0 20 0 16 0 12 0 08 0 04 0 对照 a a a a a b BC1 3 BC1 2 BC1 BC5 BC10 水稻籽粒Ricegrain 对照 A A B B C C BC1 3 BC1 2 BC1 BC5 BC10 图1 Cd 在 土 壤 上 的 吸 附 等 温 线 A 及 解 吸 率 B Figure1 Adsorptionisotherms A anddesorptionrate B ofCdonsoils 吸附量Adsorption mg kg 1 A 0 50 100 150 200 250 Cd浓度Cdconcentration mg L 1 9000 8000 7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 对照Control BC1 2 BC5 BC1 3 BC1 BC10 解吸率Resolution B 2000 4000 6000 8000 吸附量Adsorption mg kg 1 20 15 10 5 0 对照Control BC1 2 BC5 BC1 3 BC1 BC10 图2 小 麦 和 水 稻 籽 粒 中Cd 的 含 量 Figure2 TotalCdconcentrationsinwheatgrainsandricegrains 注 qm 最大吸附量 mg kg 1 KL 吸附平衡常数 KF 吸附平衡常 数 和n 吸附性能常数 均为拟合参数 Note qm Themaximaladsorptioncapacity mg kg 1 KL Adsorption equilibriumconstant KF Adsorptionequilibriumconstant andn Adsorptionstrengthconstant arefittingparameters 1022张 莹 等 长 期 施 用 生 物 炭 对 土 壤 中Cd 吸 附 及 生 物 有 效 性 的 影 响 2020 年5 月 中生物炭的施用量达到270t hm 2 时能显著降低小麦 籽粒中Cd的含量 这是由于施入的生物炭不仅能增 强土壤的吸附固定能力 还能有效降低土壤颗粒表面 Cd的解吸率 且生物炭的施用量越大 土壤Cd解吸 率越低 农田土壤中Cd的生物有效性越小 这与我们 前面的吸附 解吸结果一致 2 4 2 土壤中有效态Cd含量 重金属的生物富集过程除了与其总量相关外 还与其形态密切相关 为此 实验采用0 01mol L 1 CaCl2试剂浸提分析了土壤中有效态Cd含量 图3A 随着生物炭施用量的增加土壤有效态Cd含量显著降 低 当生物炭的施用量达123 8t hm 2 和270t hm 2 时 可降低土壤中88 8 和91 6 的有效态Cd含量 表明生物炭的施入可有效降低土壤中Cd的有效态 为此进一步探究生物炭的施入对土壤有效态Cd含量 的影响机制 分析了土壤pH和有机质的含量与土壤 有效态Cd含量之间的相关性 图3B 图3C 结果表 明 土壤有效态Cd含量与土壤pH P 0 01 和有机质 含量 P 0 01 均有显著相关性 进一步证明了生物 炭主要是通过增加土壤pH和有机质含量来增强土壤 对Cd的有效态的固定 进而降低农田土壤中Cd的生 物有效性 这与Jing等 42 研究结果一致 随生物炭施 用量增加土壤pH和有机质含量显著增加 从而降低 土壤可酸溶性Cd含量 通过控制土壤有效态Cd可减 少水稻根系和籽粒中Cd含量 生物炭对于土壤的改 良作用受生物炭自身性质约束 同时也受土壤pH等 条件的影响 Xiao等 36 以碱性土壤为例 提出生物炭 对土壤pH及有机质含量影响显著 但研究结果表明 生物炭还田方法对于酸性土壤的pH影响更显著 因 此可望广泛应用在酸性Cd污染土壤修复和酸性Cd 污染农田土壤农用风险控制领域 3 结 论 1 长期施用生物炭可显著增加土壤pH CEC 和有机质含量 有效增强土壤Cd容量的同时降低土 壤颗粒表面Cd的解吸率 降低土壤中Cd的生物有 效性 2 长期施用生物炭可有效降低小麦籽粒和水稻 籽粒中Cd含量 参 考 文 献 1 朱雅兰 小白菜对镉污染土壤的植物修复 J 广东农业科学 2010 2 68 72 ZHUYa lan PhytoremediationofcadmiumpollutedsoilbyBrassica Chinensis J GuangdongAgriculturalScience 2010 2 68 72 2 FriolBoimAG AzevedoMeloLC MorenoFN etal Bioconcentra tionfactorsandtheriskconcentrationsofpotentiallytoxicelementsin gardensoils J JournalofEnvironmentalManagement 2016 170 21 27 3 HuY ChengH TaoS etal Thechallengesandsolutionsforcadmi um contaminatedriceinChina Acriticalreview J EnvironmentInter national 2016 92 93 515 532 4 LiuB AiS ZhangWY etal Assessmentofthebioavailabilityand a b c表示土壤有效态Cd含量显著差异性 a b cindicatesthesignificantdifferenceofbioavailableCdcontentinsoil 有效态Cd含量 BioavailableCdcontent g kg 1 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 Control a b c d e e BC1 3 BC1 2 BC1 BC5 BC10 A B 2 4 6 8 有机质含量Organicmattercontent g kg 1 50 40 30 20 10 0 有效态Cd含量 BioavailableCdcontent g kg 1 y 45 268 5 736x R 2 0 785 10 C 5 6 6 0 6 4 6 8 7 2 土壤pHSoilpH 50 40 30 20 10 0 有效态Cd含量 BioavailableCdcontent g kg 1 y 169 71 25 02x R 2 0 626 图3 不 同 处 理 土 壤 中 有 效 态Cd 含 量 A 及 其 与 土 壤 有 机 质 B 和pH C 的 相 关 性 Figure3TheconcentrationofthebioavailabilityofCdindifferent treatedsoils A Correlationbetweentheconcentrationofthe bioavailabilityofCdwithsoilorganicmatter B andsoilpH C 1023农 业 环 境 科 学 学 报 第39 卷 第5 期 transferofheavymetalsinthesoil grain humansystemsnearamin ingandsmeltingareainNWChina J ScienceoftheTotalEnviron ment 2017a 609 822 829 5 吴霄霄 米长虹 吴 昊 等 镉污染稻田修复效果评价指标体系的 构建 J 农业环境科学学报 2019 38 7 1498 1505 WUXiao xiao MIChang hong WUHao etal Constructionofan uationindexsystemtouatetheremediationeffectofcadmium pollutioninpaddysoils J JournalofAgro EnvironmentScience 2019 38 7 1498 1505 6 BirdMI WynnJG SaizG etal Thepyrogeniccarboncycle J Annu alReviewofEarthandPlanetarySciences 2015 43 1 273 298 7 AhmedMB ZhouJL NgoH etal Adsorptiveremovalofantibiotics fromwaterandwastewater Progressandchallenges J Scienceofthe TotalEnvironment 2015 532 112 126 8 KlinarD Universalmodelofslowpyrolysistechnologyproducingbio charandheatfromstandardbiomassneededforthetechno economic assessment J BioresourceTechnology 2016 206 112 120 9 PignatelloJJ MitchWA XuWQ Activityandreactivityofpyrogenic carbonaceousmattertowardorganiccompounds J EnvironmentalSci ence Technology 2017 51 16 8893 8908 10 柯国洲 彭书平 徐 涛 等 土壤重金属镉修复技术研究进展 J 广州化工 2017 45 14 28 31 KEGuo zhou PENGShu ping XUTao etal Researchprogresson remediation technology on soil heavy metal of cadmium in soil J GuangzhouChemicalIndustry 2017 45 14 28 31 11 郭 振 徐 艳 李 娟 我国农业园区土壤重金属镉的研究进展 J 绿色科技 2018 20 137 139 GUOZhen XUYan LIJuan Researchprogressonheavymetalcad miuminsoilofagriculturalparksinChina J JournalofGreenSci enceandTechnology 2018 20 137 139 12 DavidH LaurentE PhilippeS Mobility bioavailabilityandpH de pendentleachingofcadmium zincandleadinacontaminatedsoil amendedwithbiochar J Chemosphere 2013 92 11 1450 1457 13 PengL DengXZ SongHJ etal Manganeseenhancestheimmobili zationoftracecadmiumfromirrigationwaterinbiologicalsoilcrust J EcotoxicologyandEnvironmentalSafety 2019 168 369 377 14 QayyumMF AbidM DanishS etal Effectsofvariousbiocharson seedgerminationandcarbonmineralizationinanalkalinesoil J Pak istanJournalofAgriculturalSciences 2015 51 4 977 982 15 SardarK CaiC MuhammadW etal Sewagesludgebiocharinflu ence upon rice Oryza sativa L yield metalbioaccumulation and greenhouse gas emissions from acidic paddy soil J Environmental Science Technology 2013 47 15 8624 8632 16 JungKW LeeSY LeeYJ Hydrothermalsynthesisofhierarchically structuredbirnessite typeMnO2 biocharcompositesfortheadsorp tiveremovalofCu fromaqueousmedia J BioresourceTechnolo gy 2018 260 204 212 17 CurtisT HalfordNG Foodsecurity Thechallengeofincreasing wheatyieldandtheimportanceofnotcompromisingfoodsafety J An nalsofAppliedBiology 2014 164 3 354 372 18 RizwanM AliS AbbasT etal Cadmiumminimizationinwheat A criticalreview J EcotoxicologyandEnvironmentalSafety 2016 130 43 53 19 RizwanM AliS AdreesM etal Acriticalreviewoneffects toler ancemechanismsandmanagementofcadmiuminvegetables J Che mosphere 2017 182 90 105 20 WuX JiaY ZhuH Bioaccumulationofcadmiumboundtoferrichy droxideandparticulateorganicmatterbythebivalveM meretrix J EnvironmentalPollution 2012 165 133 139 21 TapiaY CalaV EymarE etal Chemicalcharacterizationandu ationofcompostsasorganicamendmentsforimmobilizingcadmium J BioresourceTechnology 2010 101 14 5437 5443 22 SinghB SinghBP CowieAL Characterisationanduationof biocharsfortheirapplicationasasoilamendment J AustralianJour nalofSoilResearch 2010 48 7 516 525 23 WangY HuYT ZhaoX etal Comparisonsofbiocharproperties fromwoodmaterialandcropresiduesatdifferenttemperaturesand residencetimes J Energy Fuels 2013 27 10 5890 5899 24 吴 萍 Zn在生物炭上的吸附固定分子机制及其环境效应 D 南 京 中国科学院南京土壤研究所 2019 WUPing TheimmobilizationmolecularmechanismofZnonbiochar anditsenvironmentaleffects D Nanjing InstituteofSoilScience ChineseAcademyofSciences 2019 25 WuP CuiPX FangGD etal Sorptionmechanismofzinconreed lignin andreed andlignin derivedbiochars kinetics equilibrium andspectroscopicstudies J JournalofSoi