生物炭对土壤有效态重金属的作用机制进展

为了深入探究生物炭对土壤有效态重金属变化的影响,研究重点从生物炭的直接和间接作用两个方面对重金属有效态的影响机制进行了归纳概述。直接作用是指生物炭利用自身较大比表面积、疏松孔隙、丰富官能团和矿物质来吸附固定重金属,进而影响重金属形态转化的过程,包括物理吸附、静电吸引、官能团络合、离子交换、阳离子-π、化学沉淀等多种机理;间接作用是指生物炭通过改变土壤理化性质或者微生物群落多样性来影响有效态重金属含量变化的过程,以化学和微生物机制为主。最后提出结论与展望,以期为土壤重金属污染生物炭修复技术的潜在应用提供理论基础。     

抗坏血酸改性纳米硫化亚铁对水体Cr（Ⅵ）的还原特性及机制

为提高纳米硫化亚铁的稳定性及其对水体Cr(Ⅵ)的还原特征,本文通过化学共沉淀法制备抗坏血酸改性纳米硫化亚铁(VC-nFeS)并阐明其对水体Cr(Ⅵ)的还原特性与机制.实验结果表明,VC-nFeS对水中的Cr(Ⅵ)具有优良的还原效果,当pH为7.0,温度为25℃,材料中还原成分FeS与废水中Cr(Ⅵ)的物质的量比为1.5∶1时,还原率可达到99%以上.VC-nFeS投加量、反应温度、初始pH值等因素都会影响Cr(Ⅵ)还原,增加投加量和提高反应温度都能够提高还原速率,酸性和中性环境更有利于Cr(Ⅵ)的还原.VC-nFeS还原Cr(Ⅵ)的过程符合伪二级动力学反应模型,主要以化学吸附为主.等温吸附实验结果表明,两者之间的反应过程用Langmuir模型拟合程度较好,该材料在25℃条件下的最大吸附容量为595.24 mg·g^-1.扫描电镜(SEM)和Zeta电位测定结果表明,加入抗坏血酸改性能够有效分散纳米硫化亚铁.X射线衍射图谱(XRD)和红外光谱图(FTIR)结果显示,抗坏血酸改性处理能够提高纳米硫化亚铁的稳定性,并减少材料表面氧化.另外,产物表征结合水体实验结果表明反应...     

稻秆生物炭对稻田土壤Cd形态转化和微生物群落的影响

为阐明稻秆生物炭介导土壤Cd形态转化过程中化学性质与微生物群落多样性变化特征,通过室内培养实际污染土壤实验,研究施加稻秆生物炭对土壤Cd形态、pH值、阳离子交换量(CEC)、有机质(SOM)、碱解氮(AN)、有效磷(AP)、速效钾(AK)含量,以及土壤蔗糖酶(CA)、脲酶(UA)、过氧化氢酶(IA)活性等的影响特征,并...     

土壤不同粒级中Cr(Ⅵ)生物可给性及健康风险

为定量分析土壤不同粒级中Cr(Ⅵ)的健康风险,将铬污染土壤筛分为粗砂(500～1 000μm)、中砂(250～500μm)、细砂(100～250μm)、粗粉砂(50～100μm)、粉砂及以下(0～50μm),利用激光粒度分析仪、积累因子法(accumulation factors, AF)及基于生理的提取实验(physiologically based extraction test, PBET)研究不同粒级质量分布、Cr(Ⅵ)分布特性及Cr(Ⅵ)生物可给性,并采用美国环境保护局(United States Environmental Protection Agency, US EPA)推荐的暴露模型评价Cr(Ⅵ)通过经口摄入途径引起的健康风险。结果表明,土壤不同粒级组分间Cr(Ⅵ)积累因子分布与Cr(Ⅵ)含量分布规律一致,碱性土壤中Cr(Ⅵ)倾向于在粗颗粒内积累;考虑生物可给性的情况下,Cr(Ⅵ)产生的健康风险下降43.65%～99.19%;细砂组分对Cr(Ⅵ)经口摄入的健康风险贡献最大,为48%～78%,说明粒级质量占比和生物可给性越高,其对健康风险的贡献越大。本研究量化了粒级质量...