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随着土壤污染防治法的颁布,土壤环境污染问题受到极大重视,Cd污染问题作为土壤污染问题之一,引起了很多学者的研究。相关研究结果表明,施用修复材料是减少农田土壤Cd污染的有效途径之一,但由于修复材料使用的频繁性,不仅增加了农业生产成本,还在一定程度上降低了土壤的肥力,因此研究修复材料在Cd污染农田土壤中的修复效果及其持久性具有重大意义。本试验为研究修复材料及其后效在轻度Cd污染农田土壤中对当季水稻和后茬小麦的修复效果,以及探讨修复材料及其后效在重度Cd污染农田土壤中的修复机理,通过田间试验在轻度和重度Cd污染的农田土壤上,分析纳米材料对Cd的吸附效应、施用石灰和纳米材料对当季和后茬土壤中养分含量、pH值、有效态Cd含量、Cd赋存形态、当季水稻与后茬小麦籽粒中Cd含量和水稻-小麦产量的影响,以及水稻和小麦籽粒中Cd含量与土壤有效态Cd含量、各赋存形态Cd含量的相关性。主要研究结果总结如下:1)纳米材料对Cd的吸附过程主要表现为快速反应过程和慢速反应过程,最大吸附量在122 mg/g左右。2)石灰和纳米材料对水稻-小麦籽粒中Cd含量均有一定的降低作用。修复材料处理可使当季轻度Cd污染水稻糙米中Cd含量降低到《食品安全国家标准》(GB2762-2017)以下,最低含量可达0.11 mg/kg。而在后效试验中,修复材料处理后效对后茬小麦籽粒Cd含量最大可降低62.5%。3)石灰和纳米材料对土壤活性态Cd有一定的钝化作用。修复材料对当季土壤有效态Cd含量最大可显著降低52.9%,酸溶态Cd含量占总量的百分比最大可降低84.5%。而在后效试验中,修复材料后效处理对后茬土壤有效态Cd含量最大可显著降低32.7%,酸溶态Cd含量占总量的百分比最大可降低63.0%。4)石灰和纳米材料可提高土壤pH值,0.03%石灰+0.4%纳米材料处理对当季轻度Cd污染土壤pH值最大可提高1.74;除单一 0.03%石灰处理外,其余施用修复材料处理对当季重度Cd污染土壤pH值均有显著提高作用,最大可提高1.64。而0.03%石灰+0.8%纳米材料后效处理显著提高后茬土壤pH值最大为0.53。5)修复材料对当季轻度Cd污染土壤有机质和碱解氮含量有显著降低作用。轻度Cd污染农田土壤中,修复材料后效对后茬土壤有机质含量有显著降低作用,对后茬土壤碱解氮含量和有效磷含量有显著提高作用,提高幅度最大分别为15.3%和42.3%;重度Cd污染农田土壤中,修复材料后效处理对后茬土壤有机质含量有显著增加作用,最大增加幅度为36.1%。6)水稻和小麦籽粒中Cd含量与土壤有效态Cd和酸溶态Cd含量均有显著或极显著的相关性,受土壤中活性态Cd影响较大。