铁改性生物炭

降镉抑吸收

在老化过程中持续富集镉，保持长期修复活性。

Si, Tianren · Xin-Xin, Chen · Yuan, Rui · 王燕 · 卞荣军 · 刘晓雨 · 张旭辉 · Stephen, Joseph · 李恋卿 · 潘根兴

Journal of Environmental Management 2024

参数信息

水稻籽粒Cd降低率（FSBC）

23-42 %

水稻籽粒Cd降低率（FNBC）

30-37 %

老化FNBC表面Cd富集倍数

5.9

老化FSBC表面Cd富集倍数

2.6

技术优势

老化后仍持续固镉

老化生物炭表面形成有机-矿物复合层，其中的次生铁氧化物和表面官能团固定大量镉，使老化FNBC和FSBC的Cd含量分别是老化BC的5.9倍和2.6倍。

高电子交换能力促进固镉

铁改性生物炭具有更高的电子交换能力（EEC），促进有机-矿物复合体发育，且EEC在老化过程中得以保持，使生物炭表面持续活化，不断固定Cd。

硝酸铁改性促进无定形铁氧化物

FNBC通过强化NO₃⁻还原耦合Fe(II)氧化过程，促进无定形铁氧化物形成，从而增加铁锰氧化物结合态Cd，降低土壤CaCl₂提取态Cd。

硫酸铁改性促进根表铁膜

FSBC引入的SO₄²⁻通过强化Fe(III)还原过程，显著促进根表铁膜形成，从而阻断Cd从土壤向水稻根系的转移。

应用场景

• 水稻种植：直接降低稻米镉含量，保障粮食安全。
• 农田重金属修复：通过铁氧化物和有机-矿物复合层固定土壤镉。
• 土壤修复：老化后仍保持高电子交换能力，持续固定镉。