這篇由中國(guó)科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所的研究學(xué)者完成，討論鐵錳雙金屬材料對(duì)As和重金屬?gòu)?fù)合污染土壤鈍化修復(fù)及其生態(tài)效應(yīng)的影響的論文，發(fā)表在重要期刊《農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)》上。

摘要

通過(guò)室內(nèi)模擬培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)，研究了鐵錳雙金屬材料（ FMBO）對(duì)3種 As 和重金屬?gòu)?fù)合污染土壤鈍化修復(fù)及其生態(tài)效應(yīng)的影響。結(jié)果表明，在 0%~5%范圍內(nèi)，隨著 FMBO 添加量的增加，污染土壤中 As 和重金屬的有效態(tài)含量逐漸降低，相比于對(duì)照，在 5% 添加量條件下，As、Pb、Cd、Zn 和 Cu 的有效態(tài)濃度分別下降了93.7%~100%、30.8%~57.8%、81.3%~95.0%、66.7%~95.3%、55.8%~ 100%。由種子發(fā)芽實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，當(dāng) FMBO 添加量≤2.5%時(shí)，F(xiàn)MBO 能夠?qū)ξ廴就寥乐兄参锏纳L(zhǎng)發(fā)育起到減毒作用；在添加量為2.5%時(shí)，污染土壤浸出液培養(yǎng)的小麥種子生長(zhǎng)情況最優(yōu)，種子發(fā)芽率、根長(zhǎng)和株高能分別達(dá)到 86%~92%、7.25~9.09 cm 和 8.62~9.91 cm；而當(dāng) FMBO 添加量達(dá)到 5%時(shí)，其對(duì)種子的萌發(fā)及生長(zhǎng)產(chǎn)生抑制作用。由土壤微生物多樣性分析結(jié)果可知，F(xiàn)MBO 材料會(huì)使土壤微生物的香農(nóng)-威納多樣性指數(shù)降低，群落組成發(fā)生變化。因此，在重金屬污染土壤鈍化修復(fù)前，需要從鈍化效果和生態(tài)效應(yīng)影響兩方面進(jìn)行考慮，確定修復(fù)材料的最佳添加量。

添加FMBO材料能夠使復(fù)合污染土壤中As和重金屬的有效態(tài)含量降低，起到降低環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)的作用。在添加量為0%~2.5%范圍內(nèi)，F(xiàn)MBO 能夠?qū)ξ廴就寥乐兄参锏纳L(zhǎng)發(fā)育起到一定的減毒作用，而當(dāng)添加量達(dá)到5%時(shí)，由于Mn2+的釋放，反而對(duì)種子的萌發(fā)及生長(zhǎng)產(chǎn)生抑制作用。FMBO 材料會(huì)使土壤中微生物多樣性降低，群落組成發(fā)生變化。

儀器

土壤中As 和重金屬元素總量測(cè)定采用微波消解的方法[16]。稱量0.2000g過(guò)100 目篩的樣品于聚四氟乙烯消解罐中，加入 9 mL 濃硝酸和3 mL 氫氟酸，浸泡30 min，再放入微波消解儀（ XH-800B，北京祥鵠科技）中消解。