综述：关于用于水稻土中镉固定和甲烷减排的土壤改良剂的综述

《Critical Reviews in Environmental Science and Technology》：A review on soil amendments for cadmium sequestration and methane emission reduction in paddy soils

　　水稻土镉污染与甲烷排放协同修复机制及改良策略研究，分析生物炭、铁锰材料等通过吸附、调节氧化还原电位等途径同步降低镉活性及抑制甲烷排放的机理，提出pH 6.0-7.0和Eh-150至-100 mV为最佳修复条件，探讨其在实际水田应用中的技术挑战与解决方案。

　　

摘要

稻田土壤中的镉（Cd）污染和甲烷（CH₄）排放是令人担忧的环境问题，尽管这两个问题同时存在，但往往被分别研究，因此需要加强协同治理方面的研究。本文综述了目前用于解决这两个问题的土壤改良剂的相关机制和影响因素，指出了具有协同修复潜力的改良剂材料及适宜的环境条件。文章介绍了目前常用的土壤改良剂（包括生物炭（BC）、铁/锰材料、石灰、硫磺和硅酸盐材料）在减轻稻田土壤中镉污染和甲烷排放方面的应用方法、效果及作用机制。这些改良剂通过吸附、络合和共沉淀等多种途径降低土壤中镉的生物可利用性；同时，它们还能通过提高土壤氧化还原电位（Eh）、促进甲烷氧化菌的活性以及减少厌氧产甲烷菌的数量来抑制甲烷的排放。协同修复效果主要受土壤pH值和氧化还原电位的影响。实现镉污染协同降低和甲烷排放协同减轻的最佳pH范围为6.0至7.0，氧化还原电位应在?150至?100 mV之间。然而，在淹水稻田中创造这种理想的环境条件具有挑战性。本文提出了几种有前景的改良策略（生物炭、高价铁/锰化合物、石灰、硫酸盐和硅酸盐），并指出了稻田原位修复研究中的挑战及未来发展方向。