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砷污染是我国土壤重金属污染的主要种类之一,稳定化修复技术由于修复速度快、费用低、实施方便等特点,已成为我国重金属污染土壤修复的主要技术之一。目前,土壤稳定化修复效果采用的浸出毒性测试仅反映了在模拟条件下重金属浸出浓度的变化,不能准确反映土壤稳定化修复后重金属的生物有效性与毒性特征,以及长期稳定性。本研究以广西某矿区砷污染土壤为研究对象,使用蚯蚓和土壤微生物作为指示生物,研究土壤稳定化修复前后砷的生物有效性,与不同的化学提取剂获得的有效态含量进行对比,确定能够代表土壤中砷的生物有效性的化学提取方法。同时,研究土壤经冻融循环和干湿交替后砷的浸出情况和形态变化。为土壤稳定化修复后的生物有效性和长期稳定性评估提供数据基础。主要研究内容和结果如下:(1)研究稳定化修复前后土壤中砷的浸出毒性和形态变化。结果表明,稳定化修复后土壤中砷的浸出浓度由2.03 mg·L-1降低为0.11 mg·L-1,稳定化效率为94.6%。土壤经稳定化修复后,土壤中砷的形态由离子交换态和碳酸盐结合态转化为与土壤基质结合更紧密的铁锰氧化物结合态、有机物结合态和残渣态。(2)研究土壤稳定化修复对蚯蚓的影响及蚯蚓体内砷的累积。将蚯蚓暴露在土壤中28天后,蚯蚓的致死率和相对体重损失率在稳定化修复后分别降低了 63.3%和6.11%。土壤稳定化前后蚯蚓体内总砷和As(Ⅲ)含量均随暴露时间的延长而增加,蚯蚓体内As(Ⅲ)的含量与蚯蚓的致死率和体重损失具有显著相关性。蚯蚓体内砷的累积量与使用0.43 mol.L-1 HOAc溶液作为提取剂时获取的有效态含量相关性最高,以0.43 mol·L-1 HOAc溶液作为提取剂能准确地反映土壤中砷的生物有效性。(3)研究土壤稳定化修复对微生物的影响。结果表明,稳定化修复降低了土壤对费氏弧菌发光效应的抑制作用,但稳定后土壤对费氏弧菌存在毒性,稳定后费氏弧菌的发光抑制率为43.05%,稳定后土壤群落分布丰度和多样性略低于稳定前。(4)研究土壤经冻融循环和干湿交替后砷的浸出情况和形态变化。结果表明,冻融循环作用导致土壤中砷的浸出浓度增大,土壤pH降低,经200次冻融后,稳定后土壤中砷的离子交换态和碳酸盐结合态增加了6.39%和3.81%,而铁锰氧化物结合态、有机物结合态和残渣态分别减少了 2.45%、2.73%和5.01%;干湿交替未改变土壤pH,土壤中砷的浸出浓度降低,经15次干湿交替后,稳定后土壤中砷的离子交换态和碳酸盐结合态分别减少了3.75%和3.26%,而有机物结合态和残渣态分别增加了2.83%和4.41%。