施加Fe3O4/桑树杆生物炭对土壤砷形态和水稻砷含量的影响

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
来源:环境科学, 2023, 44(08): 4468-4478.
DOI:10.13227/j.hjkx.202207257

摘要

以桑树杆为生物炭原料,制备Fe3O4/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:(1)Fe-MBC-800成功负载了Fe3O4,其主要官能团有■双键、 O—H键、 C—O键和Fe—O键;Fe-MBC-800、 MBC-800和Fe3O4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%.

全文