《环境科学杂志》发表论文赏析
作者:吴雨含,何磊,朱捍华,王聪,朱奇宏,黄道友,许超,张泉
单位:广西大学林学院, 广西森林生态与保育重点实验室, 亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室, 南宁 530004,中国科学院亚热带农业生态研究所亚热带农业生态过程重点实验室, 长沙 410125,中国科学院亚热带农业生态研究所亚热带农业生态过程重点实验室, 长沙 410125,中国科学院亚热带农业生态研究所亚热带农业生态过程重点实验室, 长沙 410125,广西大学林学院, 广西森林生态与保育重点实验室, 亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室, 南宁 530004,中国科学院亚热带农业生态研究所亚热带农业生态过程重点实验室, 长沙 410125,中国科学院亚热带农业生态研究所亚热带农业生态过程重点实验室, 长沙 410125,中国科学院亚热带农业生态研究所亚热带农业生态过程重点实验室, 长沙 410125,中国科学院亚热带农业生态研究所亚热带农业生态过程重点实验室, 长沙 410125
摘要:为研究水分管理配施硫素对土壤镉(Cd)和砷(As)活性降低的协同作用,设置了淹水(F)、淹湿交替(FM)和湿润(M)这3种水分条件下配施5种含量梯度硫酸根(SO42-)和单质硫(S0)共30种处理. 结果表明,与不施加硫素处理(CK)相比,F处理下施加硫素显著降低土壤Cd提取态含量25.59%~35.56%;水分的增加促进交换态Cd向还原态Cd和可氧化态Cd转化. 在3种水分条件下施加S0使土壤As含量最大降低幅度依次为24.43%、19.65%和25.69%,施加SO42-仅在M条件下使土壤提取态As含量下降13.22%;并且专性吸附态砷含量随土壤含水量降低而降低,无定形铁锰氧化物结合态砷、结晶铁锰氧化物结合态砷含量随土壤含水量减少而增加. 本实验中F配施S0时土壤提取态Cd含量最低;M配施两种硫素时土壤提取态As含量均相对较低;当FM配施两种硫素时,土壤提取态Cd和As含量可同步保持在相对较低水平,且施加S0的效果强于施加SO42-. 根据相关性分析可知,土壤Cd和As含量与土壤酸碱度(pH)、络合铁(Fe-p)和游离氧化铁(Fe-d)含量显著相关,水分管理耦合硫素通过改变土壤氧化还原状态影响土壤pH值和铁的形态转化从而降低土壤Cd和As活性. 综上,对于Cd和As复合污染土壤可采取适当水分管理(淹湿交替)结合外源单质硫施加,通过调控土壤氧化还原电位(Eh)、pH和土壤铁赋存形态而降低土壤Cd和As生物有效性.
关键词:水分管理,硫素,砷(As),镉(Cd),镉砷形态,