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Ca改性生物炭对土壤磷赋存形态影响及稳定化机制
引用本文:张超,翟付杰,单保庆.Ca改性生物炭对土壤磷赋存形态影响及稳定化机制[J].环境科学,2024,45(2):983-991.
作者姓名:张超  翟付杰  单保庆
作者单位:中国科学院生态环境研究中心环境水质学国家重点实验室, 北京 100085;中国科学院生态环境研究中心环境水质学国家重点实验室, 北京 100085;中国科学院大学, 北京 100049
基金项目:国家自然科学基金项目(41907267)
摘    要:针对湖库周边农田淹没后土壤磷释放风险控制的问题,采用共热解法制备Ca改性生物炭(Ca-BC),通过X射线光电子能谱分析(XPS)、X射线多晶粉末衍射分析(XRD)、吸附实验和模拟培养实验等,进行Ca-BC 对土壤磷赋存形态影响和稳定化机制研究.结果表明,Ca-BC 吸附磷的过程符合Langmuir(R2 = 0.940)和一级吸附动力学模型(R2 = 0.961),表明该吸附过程为化学作用主导的单层吸附,最大吸附量达到267.93 mg·g-1.模拟培养实验表明,当Ca-BC添加量为1%时,土壤中较活跃性的交换态磷形态从7.42%下降至4.59%. XRD结果表明,Ca-BC吸附磷后出现Ca3(PO42和Ca5(PO43(OH)吸收峰,证明磷酸盐在生物炭表面形成较稳定的晶体沉淀.XPS分析表明,生物炭表面羰基官能团参与磷固定过程,提高了生物炭对磷的吸附能力.总体来讲,Ca-BC 添加量大于1%时,对磷的释放有较好的固定能力,具备对土壤磷释放控制的潜在应用价值.

关 键 词:改性生物炭  土壤  新增淹没区  磷酸盐  赋存形态
收稿时间:2022/11/15 0:00:00
修稿时间:2023/4/21 0:00:00

Effect of Ca Modified Biochar on the Chemical Speciation of Soil Phosphorus and Its Stabilization Mechanism
ZHANG Chao,ZHAI Fu-jie,SHAN Bao-qing.Effect of Ca Modified Biochar on the Chemical Speciation of Soil Phosphorus and Its Stabilization Mechanism[J].Chinese Journal of Environmental Science,2024,45(2):983-991.
Authors:ZHANG Chao  ZHAI Fu-jie  SHAN Bao-qing
Institution:State Key Laboratory of Environmental Aquatic Chemistry, Research Center for Eco-Environmental Sciences, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100085, China;State Key Laboratory of Environmental Aquatic Chemistry, Research Center for Eco-Environmental Sciences, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100085, China;University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China
Abstract:
Keywords:modified biochar  soil  new submerged area  phosphorus  chemical speciation
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