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蚯蚓/改性生物炭对As污染红壤的稳定化效应

北极星环境修复网  来源:《农业环境科学学报》  作者:苏倩倩 李莲芳 朱昌雄 叶婧 刘雪 黄晓雅  2021/5/26 9:57:04  我要投稿  
所属频道: 环境修复  关键词:改性生物炭 蚯蚓 As 污染红壤

北极星环境修复网讯:摘 要:以砷(As)污染红壤为研究对象,以耐污染能力强的赤子爱胜蚓(Eisenia foetida)为土壤动物,采用生物学模拟试验方法,探讨了铈锰改性生物炭(Cerium-manganese modified bio,MBC)与蚯蚓联合作用对As 污染红壤的稳定化效应。

结果表明:将蚯蚓接种于As 污染红壤中,大幅降低了土壤中水溶态As(WSAs)含量和pH 值;其中蚯蚓与MBC 联合作用时钝化效应最为明显,60 d 时,土壤中WSAs 含量降低幅度为77.59%,同时pH 值比对照同期降低0.84 个单位,蚯蚓与MBC 对土壤As 表现为协同钝化作用;蚯蚓与MBC 的联合作用,促进了土壤As 结合形态由活性较强的非专性吸附态和专性吸附态向无定型/弱结晶水合铁铝氧化物结合态、结晶水合铁铝氧化物结合态和残渣态等稳定态的转化。

因而,MBC 与赤子爱胜蚓联合作用可使土壤中As 的移动性和环境风险大幅降低,且蚯蚓的生存状况良好,其与MBC 的联合作用可实现As 污染土壤的修复。

结 论:

(1)赤子爱胜蚓与MBC 联合作用显著降低了污染红壤中有效态As 含量(P<0.05),培养至60 d 时,相比对照土壤,土壤水提取态As 含量降低了77.59%,其对土壤As 的固定效果优于蚯蚓及MBC 的单一处理,两者协同钝化作用明显。

(2)随着MBC 与赤子爱胜蚓联合作用时间的延长,土壤中pH 值总体呈现下降的趋势。当试验进行至60 d 时,AEMB 处理下的As 污染红壤中土壤pH 值相比于对照降低了0.84 个单位,显著低于蚯蚓、MBC 及BC 的单一处理及AEB 处理,土壤pH 值降低有利于土壤As 的稳定化。

(3)蚯蚓与MBC 联合作用可导致土壤As 由非专性吸附态、专性吸附态向无定型/弱结晶水合铁铝氧化物结合态、结晶水合铁铝氧化物结合态和残渣态转化,As 的移动性大幅降低;在MBC 施用后的As 污染土壤中,蚯蚓生长状况良好,将两者联合应用于As 污染土壤修复的固定效果最佳,具有良好的应用前景。


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