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土壤有機質通過改變土壤 pH 和 Eh, 促進有機碳、CEC 含量變化來改變土壤性質,改善土壤吸收性能,影響重金屬的沉淀 - 溶解平衡。 對于長期施用有機物料的土壤,重金屬會向深層土壤遷移,這與土壤中有機質的溶解性和可遷移性密切相關, 土壤有機質除對土壤鎘具有抑制作用外,還具有“ 激活”效應,這是導致土壤有效態鎘含量大幅提高的主要機制。 相關研究表明,向土壤中添加含有機質材料后,通過降低根圍土壤 pH,形成可溶性含鎘有機螯合物,并被東南景天吸收。
(2)土壤有機質對鎘穩定化過程的影響
土壤有機質對鎘的絡合作用的影響
土壤有機質積能使鎘從活性較高向活性較低的賦存形態轉變,降低土壤鎘的離子交換態和氧化結合態,增加鎘的有機質結合態。 這是因為土壤有機質中含有大量的羧基、羥基、羰基等官能團,作為鎘的載體與鎘離子發生絡合、配位反應,形成穩定的含鎘有機螯合物,促進了鎘在土壤中的生物有效性和可遷移性。機碳源、菜籽餅和豬糞等有機物料的施用能夠提高土壤中 DTPA- Cd濃度, 與水稻地上部生物量和重金屬積累總量呈顯著負相關。
土壤有機質對鎘的吸附 - 解析作用的影響
有機質是影響土壤吸附外源鎘的重要影響因子之一,相關文獻表明, 土壤有機質決定土壤對鎘吸附速率及吸附量,與土壤對鎘的吸附率、土壤鎘含量存在正相關關系,能和重金屬離子產生不同類型的反應。有機質質量分數越大,對鎘的吸附效果越好,相關研究表明不同類型土壤對鎘離子的吸附能力大小為烏柵土 > 黃泥土 >> 紅壤,與有機質含量大小基本一致,在添加同一種 DOM 的前提下,DOM 對 Cd 吸附的抑制作用均為赤紅壤 > 水稻土 > 褐土,而在去除土壤有機質后,土壤對鎘的吸附率均降低,對鎘的吸附行為具有明顯的抑制作用, 這是因為有機質能通過提高土壤有機碳的累積,改變土壤表面的負離子數量,在表面絡合、沉淀、離子交換等作用下增加土壤對鎘離子的吸附,形成穩定的重金屬 - 顆粒態有機質復合體。 土壤有機質還能打破重金屬離子在土壤中的沉