【摘 要】
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生物炭的施用对土壤铁(氢)氧化物还原、砷(As)的形态转化有重要作用,极大地影响了As的环境行为.本文研究了生物炭/AQDS(蒽醌-2,6-二磺酸盐)对含As(Ⅲ)水铁矿化学还原和异化还原的影响,探索了由此产生的非生物和生物过程中Fe和As的形态转化及次生矿物的形成.结果 表明,生物炭和AQDS的添加可以促进水铁矿的化学还原和As(Ⅲ)的化学氧化,AQDS促进水铁矿化学还原和As释放的能力强,生物炭促进As形态转化的能力强;生物组在添加Shewanella oneidensis MR-1后发现,生物炭和A
【机 构】
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中南大学冶金与环境学院,长沙410083;南华大学核科学与技术学院,衡阳421001
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生物炭的施用对土壤铁(氢)氧化物还原、砷(As)的形态转化有重要作用,极大地影响了As的环境行为.本文研究了生物炭/AQDS(蒽醌-2,6-二磺酸盐)对含As(Ⅲ)水铁矿化学还原和异化还原的影响,探索了由此产生的非生物和生物过程中Fe和As的形态转化及次生矿物的形成.结果 表明,生物炭和AQDS的添加可以促进水铁矿的化学还原和As(Ⅲ)的化学氧化,AQDS促进水铁矿化学还原和As释放的能力强,生物炭促进As形态转化的能力强;生物组在添加Shewanella oneidensis MR-1后发现,生物炭和AQDS的添加可以促进Fe(Ⅱ)的生成,AQDS的添加促进Fe(Ⅱ)的生成、As形态转化和释放的能力要高于生物炭.EEM结果表明,生物炭产生的DOM可以与溶液中的物质发生氧化还原作用从而被消耗.循环伏安曲线在0.25 V处观察到一个小而宽的阳极峰(B),可能对应了As(Ⅲ)氧化为As(Ⅴ).XRD结果显示AQDS处理的非生物组和生物组出现了蓝铁矿,表明AQDS可以促进次生矿物的生成.EDX-SEM结果表明,新矿物的生成有利于As的固定(BCF:0.73％ ＜BF:1.69％＜BAF:1.82％).通过穆斯堡尔谱拟合,得到AQDS处理非生物组和生物组蓝铁矿的相对含量分别为13.1％和26.3％.本研究有助于理解生物炭和铁还原菌对As和Fe地球化学循环的影响,为降低土壤As有效性和毒性、降低As污染环境风险提供了理论依据.
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