施加Fe₃O₄/桑树杆生物炭对土壤砷形态和水稻砷含量的影响

来源：环境科学杂志2023年第1期北京时间：

作者：阮麟乔,梁美娜,丁艳梅,曹海燕,刘崇敏,成官文,朱义年,王敦球

单位：桂林理工大学环境科学与工程学院, 桂林 541004,桂林理工大学环境科学与工程学院, 桂林 541004,广西环境污染控制理论与技术重点实验室, 桂林 541004,广西岩溶地区水污染控制与用水安全保障协同创新中心, 桂林 541004,桂林理工大学环境科学与工程学院, 桂林 541004,桂林理工大学环境科学与工程学院, 桂林 541004,桂林理工大学环境科学与工程学院, 桂林 541004,广西环境污染控制理论与技术重点实验室, 桂林 541004,桂林理工大学环境科学与工程学院, 桂林 541004,广西环境污染控制理论与技术重点实验室, 桂林 541004,桂林理工大学环境科学与工程学院, 桂林 541004,广西环境污染控制理论与技术重点实验室, 桂林 541004,广西岩溶地区水污染控制与用水安全保障协同创新中心, 桂林 541004,桂林理工大学环境科学与工程学院, 桂林 541004,广西环境污染控制理论与技术重点实验室, 桂林 541004,广西岩溶地区水污染控制与用水安全保障协同创新中心, 桂林 541004

摘要：以桑树杆为生物炭原料,制备Fe₃ O₄/桑树杆生物炭(Fe-MBC).通过土壤培养试验,研究不同炭化温度下制备的Fe-MBC对土壤有效态As含量的钝化效果,筛选出钝化效果好的Fe-MBC-800(800℃下炭化制备)并对其进行表征.通过盆栽试验,研究Fe-MBC-800添加比例为1%~7%(质量分数)时,其对种植水稻后土壤pH值、土壤电导率(EC)、土壤As形态、水稻生物量和水稻总As含量的影响.结果表明:①Fe-MBC-800成功负载了Fe₃ O₄,其主要官能团有C=O双键、O-H键、C-O键和Fe-O键; Fe-MBC-800、MBC-800和Fe₃ O₄的比表面积分别为209.659、517.714和68.025 m2 ·g-1.②添加Fe-MBC-800可提高土壤pH值,降低土壤EC值,提高土壤残渣态As含量,降低土壤水溶态As含量和土壤有效态As含量; 土壤中添加7%的Fe-MBC-800后,水溶态As含量和土壤有效态As含量分别降低了81.6%和56.33%.③土壤中Fe-MBC-800的添加比例为5%~7%时,能促进水稻植株的生长,提高水稻生物量,使水稻植株As的累积降低了62.5%~68.75%.

关键词：砷(As),污染土壤,桑树杆生物炭,磁性氧化铁,盆栽,