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土壤镉（Cd）污染问题严峻，为探究赤泥对水稻土镉迁移性及水稻镉积累的影响，研究人员开展相关研究。结果表明，添加 2% 赤泥可增强土壤铁锰氧化物结合镉的比例，降低土壤镉释放量和速率，减少水稻镉积累。该研究为水稻土镉修复提供了科学依据。
镉，这个在工业领域有着重要用途的元素，却在土壤中成为了危害健康的 “定时炸弹”。全球范围内，大量的农业土壤受到镉污染的威胁，在中国，耕地中镉污染面积超 900 万公顷 ，日本、韩国等地也存在着不同程度的镉污染问题。大米，作为亚洲许多国家的主食，在镉污染的土壤中生长，成为了人们摄入镉的主要来源。据统计，在中国和日本，大米对膳食镉摄入的贡献率分别达到了 56% 和 40% ，这一数据令人担忧。而且，大米中的镉比其他食物来源的镉更易被人体吸收，因为大米中缺乏足够的锌、铁和钙，这些营养元素的缺乏反而促进了镉的吸收。
为了应对这一严峻的问题，滁州学院、南京环境科学研究所等多个研究机构的研究人员联合开展了一项研究，该研究成果发表在《Plant and Soil》杂志上。研究人员旨在探究赤泥（Red mud）这一铝冶炼的碱性副产品，在土壤排水后对土壤镉迁移性以及后续水稻镉积累的影响。
在研究过程中，研究人员主要运用了以下关键技术方法：一是顺序提取法（Sequential extraction procedure，SEP），通过该方法分析土壤中不同形态镉的含量；二是搅拌流实验（Stirred-flow experiments），用于研究土壤镉的释放动力学；三是盆栽实验，选择两种不同镉积累特性的水稻品种，设置不同的水分管理方式，测定水稻秸秆和籽粒中的镉含量。
研究结果如下：
- 土壤和赤泥特性：研究用土壤呈酸性，pH 为 4.8，总镉含量为0.52mgkg?1，超过了中国农用地土壤污染风险管控标准。赤泥 pH 为 11.7，含有 40.6% 的氧化铁和 23.7% 的氧化铝。添加赤泥后，土壤 pH 升高。
- 土壤培养和镉形态：添加赤泥会降低土壤氧化还原电位（Eh），增加土壤 pH。赤泥的添加显著改变了水稻土中镉的化学形态分布。在所有条件下，赤泥的添加都降低了可交换态镉（Exch-Cd）的比例，同时增加了碳酸盐结合态镉（Carb-Cd）和铁锰氧化物结合态镉（FeMnOx-Cd）的比例。例如，对照组中 FeMnOx-Cd 的比例为 12.5 - 28.1%，而 2% 赤泥处理组（2RM）中这一比例为 25.1 - 44.0%。
- 镉释放量和动力学：赤泥处理对镉的解吸有显著影响，且受淹水和排水条件的影响。2RM 处理降低了风干和排水土壤中镉的最大解吸量和速率系数。例如，2RM 处理组中镉的最大解吸量在排水后变化较小，仅占土壤总镉的 25 - 33%，而对照组为 25 - 70%。
- 水稻镉积累：赤泥显著影响了水稻对镉的吸附和积累。在排水（D）和淹水 - 排水（FD）水分管理条件下，添加赤泥显著降低了水稻秸秆和籽粒中的镉浓度。2RM 处理使 FD 条件下水稻籽粒镉浓度降低了 72.5 - 76.9%，秸秆镉浓度降低了 84.7 - 91.2%。
研究结论和讨论部分指出，赤泥添加改变了土壤镉的化学结合形态和释放动力学，成功地稳定了水稻土中的镉，减少了水稻籽粒对镉的吸收。2% 赤泥处理在土壤排水后增强了 FeMnOx-Cd 的比例，使镉处于更稳定、生物可利用性更低的形态。虽然 0.5% 赤泥处理在土壤排水初期会增加镉的释放，但适量的赤泥（如 2%）在正确的施用率下，可以将水稻籽粒中的镉含量限制在可接受的浓度范围内，保障人体健康。此外，赤泥中虽然含有一些有毒元素，但当添加量不超过 2% 时，不会造成二次环境污染，其应用风险可控。该研究为水稻土镉污染的修复提供了一种可行的方法和科学依据，对于保障粮食安全和人体健康具有重要意义。
