JHM:高一宁、吴攀等︱铁氧化物及其氧化还原循环对水稻土壤中镉活性的影响
土壤的镉(Cd)污染是一个全球性问题,其中稻田Cd污染对人类危害最大。Fe氧化物作为稻田土壤的重要组分其循环过程能显著影响Cd的活性,但这会受到复杂的环境因素控制。因此,系统性地总结该领域的文献研究是很有必要的。贵州大学资源与环境工程学院2020级博士研究生高一宁在吴攀教授指导下,对相关知识进行了收集和概括,这为了解稻田中Cd的迁移机制及未来Cd污染土壤的修复提供理论基础。
图1 水稻根际的Cd活性
本文总结得出(1)Fe氧化物在转化过程中通过吸附、络合及共沉淀等方式影响Cd的活性;(2)相比于淹水期,Cd在稻田排水期的活性更强,而且土壤中不同Fe组分对Cd的亲和力不同;(3)由Fe氧化物形成的水稻铁膜能降低Cd的活性,但与水稻本身的铁营养状况有关;(4)土壤理化性质对Fe氧化物与Cd相互作用的影响最大,其中pH和水分波动是最重要的影响因素。
图2 二价铁-三价铁矿物转化机理图
图3 三价铁矿物-有机质复合物对Cd的固定机制
研究成果以“Effects of Fe oxides and their redox cycling on Cd activity in paddy soils: A review”为题发表于环境领域Top期刊Journal of Hazardous Materials(IF2023=13.6)。该研究得到了贵州省科技支撑项目:重金属污染耕地安全利用和管控技术与应用研究(黔科合支撑[2022]一般222);国家自然科学基金委员会-贵州省人民政府喀斯特科学中心项目:喀斯特地区重金属污染过程与防控机制研究(U1612442)等项目的资助。论文链接:https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2023.131665