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| 巯基接枝坡缕石对土壤镉的钝化作用：表面电化学性质调控与形态转化路径解析 |
| Immobilization of Cadmium in Soil by sulfhydryl grafted palygorskite: Regulation of surface electrochemical properties and analysis of speciation transformation pathways |
| 投稿时间：2026-01-28 修订日期：2026-02-06 |
| DOI： |
| 中文关键词: 镉 巯基接枝坡缕石 钝化 土壤表面电化学性质 调控路径 |
| 英文关键词: cadmium sulfhydryl grafted palygorskite immobilization soil surface electrochemical properties regulatory pathway |
| 基金项目:国家重点研发计划项目(2024YFD1701103)；中国农业科学院科技创新工程项目(CAAS-CSGLCA-202302) |
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| 中文摘要: |
| 为明确巯基接枝坡缕石（SGP）对镉（Cd）污染土壤的钝化修复机制，本研究选取四种酸碱性差异显著的镉污染农田土壤，通过土壤培养试验系统探究了SGP对土壤Cd有效态含量、Cd赋存形态及土壤表面电化学性质的影响，分析SGP钝化效能以及钝化作用的“剂量-效应”关系。进一步结合随机森林与结构方程模型，解析SGP钝化过程的关键驱动因子与调控路径。结果表明，SGP能显著降低土壤有效态Cd含量，钝化率达62.73%~67.06%，并有效促进可交换态Cd向铁锰氧化物结合态转化。SGP钝化率随添加剂量的变化符合Michaelis-Menten方程特征，且在碱性土壤中的钝化性能（3.98~12.31 mmol·kg-1）显著高于酸性土壤（1.70~3.97 mmol·kg-1）。此外，SGP显著改变了土壤表面电化学性质，随机森林模型显示土壤表面电荷密度、表面电场强度和表面电荷数量是SGP钝化过程中的核心特征因子。结构方程模型进一步揭示，SGP通过调控土壤表面电化学性质，正向调控铁锰氧化物结合态Cd含量，从而间接驱动有效态Cd的降低。本研究明确了SGP钝化的关键驱动路径，即通过对土壤表面电化学性质的调控，促进了有效态Cd向铁锰氧化物结合态的转化。该机制的阐明为镉污染土壤的精准修复与SGP的规模化应用提供了理论依据。 |
| 英文摘要: |
| 将土壤表面电化学性质与重金属钝化联系起来，明确了SGP“调控土壤电化学参数-影响Cd形态分布-实现钝化修复”的核心作用路径 |
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