锰改性生物质炭调控土壤-溶液体系中砷赋存形态的机制研究

文献类型： 中文期刊

第一作者： 黄琴

作者： 黄琴;童非;王博;杜晓菲;樊广萍;刘丽珠;张明超;邱一格;高岩

作者机构：

关键词： 锰改性生物质炭;锰氧化物;As(Ⅲ);赋存形态;炭-土混合处理;炭-土分离处理

期刊名称： 土壤学报

ISSN： 0564-3929

年卷期： 2025 年 62 卷 003 期

页码： 752-765

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 淹水稻田土壤中砷(As)的还原释放增强.利用具有高氧化和吸附能力的锰(Mn)改性生物质炭(MBC),通过炭-土混合和分离处理探究MBC抑制土壤-溶液体系中砷释放的作用机制,揭示其调控土壤砷形态转化的可能路径.结果表明,与对照和未改性生物质炭相比,负载锰氧化物的生物质炭(MBC)显著促进土壤溶液As(Ⅲ)氧化为As(Ⅴ),在培养期间始终维持低浓度As(Ⅲ)(0.02~0.88 mg·L-1),且向土壤溶液释放的Mn离子易与As(Ⅴ)形成沉淀.MBC丰富的孔隙结构和含氧官能团促进吸附更多的无机砷(iAs),同时 MBC 对铁(Fe)表现出较好的亲和力(吸附的 Fe 含量达3.12 mg·g-1),显著降低了土壤溶液Fe浓度,并通过MBC上锰氧化物的还原提高土壤溶液pH(0.08~0.22个单位)以促进Fe离子在固相中沉淀,增强固相对iAs的吸附.28 d时MBC吸附的As含量为未改性生物质炭的12 倍.MBC高氧化性能抑制铁矿物的还原溶解,显著降低土壤有效态Fe和As含量(P<0.05),促进土壤有效态As向更稳定的铁锰结合态和残渣态As转变.综上,添加MBC能够抑制固相砷释放,促进淹水稻田土壤溶液中的砷向土壤稳态砷转化,显著降低稻田土壤砷活性与毒性.

分类号： S156.2

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