污泥生物炭对砂姜黑土-黑麦草系统重金属富集的影响

李玮; 汪军; 徐汝民; 杜世州; 乔玉强; 陈欢; 赵竹; 《生态科学 》 2025 北大核心 CSCD

摘要：为探究污泥生物炭施入对土壤和作物重金属富集的影响,以砂姜黑土为研究对象,以不施用污泥生物炭为对照(CK),设置添加污泥生物炭质量分数 0%、5%、10%、15%和 20%进行黑麦草盆栽试验,分析土壤—黑麦草系统重金属富集特征.结果表明,砂姜黑土中施用污泥生物炭增加了土壤中Cu和Zn的含量,但对黑麦草吸收土壤环境中的Cu和Zn有显著的抑制作用,增强了黑麦草对Pb和As的吸收.施用污泥生物炭增强了黑麦草吸收的Cu和Zn从地下根系向茎叶部分转移;Ni的富集仅发生在根系部分,高比例施用有增加根系部分Ni富集的趋势;黑麦草Pb和As主要富集在地下根部.施用污泥生物炭显著降低了土壤活性态 Pb、Cd、As 含量,增加了 Cu、Zn、Ni 活性态含量.土壤全量重金属含量随污泥生物炭用量的增加而逐渐提高,但其依然显著低于农用地土壤污染风险筛选值.由此可知,污泥生物炭一次性施用于砂姜黑土,控制其添加量在 5%—15%范围,并不会造成土壤污染,同时可抑制黑麦草对主要重金属元素的吸收.

关键词： 砂姜黑土 污泥生物炭 黑麦草 全量重金属 重金属活性态 富集