文章摘要
外源有机物料对镉污染水稻土溶解性有机质及镉形态的影响
Effects of Exogenous Organic Materials on Dissolved Organic Matter and Cadmium Speciation in Cadmium-Contaminated Paddy Soi
投稿时间:2026-01-30  修订日期:2026-03-20
DOI:
中文关键词: Cd污染  有机物料  土壤溶解性有机质  紫外-可见光谱  三维荧光光谱
英文关键词: Cadmium contamination  Paddy soil  Organic materials  Dissolved organic matter  Three-dimensional fluorescence spectroscopy  Cd speciation transformation
基金项目:国家重点研发计划(2018YFD0800600);国家自然科学基金项目(41771347);重庆市科学技术委员会重点研发计划项目(cstc2017shms-zdyfX0008)
作者单位邮编
刘高云 中南安全环境技术研究院股份有限公司,西南大学 400715
杨磊 中南安全环境技术研究院股份有限公司 
曹阳 中南安全环境技术研究院股份有限公司 
魏世强* 西南大学 400715
柏宏成 西南大学 
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中文摘要:
      为探究外源有机物料对镉(Cd)污染水稻土修复过程中溶解性有机质(DOM)特性与Cd形态转化的调控机制,通过水稻盆栽试验,设置猪粪堆肥(PM)、腐殖土(HM)和污泥堆肥(CS)三种有机物料处理,结合紫外-可见吸收光谱与三维荧光光谱技术,系统分析了不同处理下土壤DOM的组成、结构特征及其与Cd形态分配的关系。结果表明:(1)三种有机物料均能显著提升土壤DOM的芳香性(SUVA254)、疏水性(SUVA260)和腐殖化程度(HIX),并改变其荧光组分特征,其中类色氨酸荧光峰(Peak T)强度与土壤有效态Cd含量呈极显著负相关(P<0.01),可作为Cd活性变化的灵敏指示指标。(2)DOM特性的改变是调控Cd形态转化的核心机制。DOM中类蛋白组分的消耗与活性Cd的降低同步,而DOM整体疏水性和腐殖化程度的提高,则通过促进Cd的吸附、络合及向稳定形态转化,有效降低了其生物有效性和迁移风险。(3)不同有机物料修复效果存在差异,腐殖土(HM)在提升DOM结构稳定性和降低土壤交换态Cd含量方面效果最佳,尤其在中等Cd污染水平下修复潜力显著。因此,通过有机物料提高DOM整体疏水性和腐殖化程度,增强与Cd的络合稳定性、促进Cd在土壤固相上的吸附以及驱动其向碳酸盐结合态、残渣态等稳定形态转化,可实现对Cd迁移性和生物有效性的抑制。本研究为采用有机物料修复稻田Cd污染提供科学依据。
英文摘要:
      1、利用紫外-可见吸收光谱和三维荧光光谱技术,结合荧光区域积分法,分析了有机物料对Cd污染水稻土壤DOM组分与特征的影响,以及DOM组分性质与土壤Cd含量的关联性。2、不同有机物料修复效果存在差异,腐殖土(HM)在提升DOM结构稳定性和降低土壤交换态Cd含量方面效果最佳,尤其在中等Cd污染水平下修复潜力显著。因此,通过有机物料提高DOM整体疏水性和腐殖化程度,增强与Cd的络合稳定性、促进Cd在土壤固相上的吸附以及驱动其向碳酸盐结合态、残渣态等稳定形态转化,可实现对Cd迁移性和生物有效性的抑制。本研究为采用有机物料修复稻田Cd污染提供科学依据。
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