磁性氧化铁/桑树杆生物炭的制备及其对砷污染土壤溶解性有机碳和砷形态的影响

作者：芦琳; 颜利玲; 梁美娜; 成官文; 朱宗强; 朱义年; 王敦球

来源：环境科学, 2022, 43(11): 5214-5223.

DOI：10.13227/j.hjkx.202112162

• 砷(As)
• 污染土壤
• 桑树杆生物炭
• 磁性氧化铁
• 溶解性有机碳(DOC)
• 砷形态

以桑树杆为原料，制备了原始桑树杆生物炭（M-BC）及磁性氧化铁/桑树杆生物炭（Fe-BC）并对其进行表征.通过土壤培养实验，研究了3个温度下炭化制备的Fe-BC和M-BC在不同培养时间对土壤浸出液溶解性有机碳（DOC）和土壤砷（As）形态等的影响.结果表明：（1）Fe-BC负载的铁氧化物主要为Fe3O4,且有磁性，主要官能团有■双键、 O—H键、 C—O键和Fe—O键；Fe-BC-400、 Fe-BC-500和Fe-BC-600的pHzpc分别为8.92、 8.74和9.19,比表面积分别为447.412、 482.697和525.708 m2·g-1.（2）土壤浸出液中ρ（DOC）随着M-BC和Fe-BC炭化温度的升高而分别降低11.6～315.6 mg·L-1和78～365.6 mg·L-1,土壤浸出液中DOC浓度与土壤电导率（EC）值呈负相关；在培养第35 d,添加Fe-BC-600的土壤浸出液中As浓度比对照组土壤浸出液中的降低了55.96%.土壤浸出液中As浓度与DOC浓度相关性不显著.（3）添加Fe-BC的土壤有效态As占比均低于对照组的，在培养第35 d时，Fe-BC-600可使土壤有效态As占比降低39.21%.（4）在培养第35 d时，添加M-BC的土壤残渣态As含量减少了17.76%～49.11%,添加Fe-BC-600的土壤残渣态As占比增加了80%.Fe-BC-600最有利于降低土壤溶液DOC浓度，提高残渣态As含量，从而降低土壤As生物有效性.研究可为磁性氧化铁/生物炭在砷污染土壤修复提供理论依据.

• 单位
  桂林理工大学; 环境科学与工程学院