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武汉大学学报(理学版)2024年第01期:溶解性有机质及磷石膏对香溪河消落带土壤镉释放的影响

来源:期刊VIP网 时间:


作者:胡爽;江梦含;张俊杰;邱霖萱;杜容山;刘婷;李鑫怡;席颖;胥焘;

单位:三峡大学三峡库区生态环境教育部工程研究中心;三峡大学生物与制药学院;三峡大学水利与环境学院;宜昌市环境保护监测站;

摘要:为探究磷石膏和溶解性有机质(DOM)对香溪河消落带土壤中镉(Cd)释放的影响,选择狗牙根(Cynodon dactylon)作为外源DOM,进行室内模拟淹水浸出实验,研究了在落干和淹水两种环境下,狗牙根和磷石膏对土壤理化性质、DOM含量和性质以及重金属释放的影响。结果表明:在实验初期,狗牙根与磷石膏共同添加降低了土壤pH值,增加了土壤速效磷和可溶性硫酸盐(SO_4~(2-))的含量,促进Cd向间隙水释放,但抑制了Cd向上覆水的迁移;随着培养时间延长,DOM中的蛋白组分转变为微生物腐殖质组分,腐殖质化程度增强,落干和淹水状态下各组间隙水中Cd浓度均降低,DOM作为硫酸盐还原菌的碳源,起到了固定Cd的作用。Cd浓度与pH值、SUVA_(254)(芳香性指数)、HIX(腐殖质化程度)负相关,与DOC、Mn、SO_4~(2-)、速效磷含量正相关。磷石膏的添加降低了土壤pH值,H~+增加,Cd~(2+)活性增强,同时磷石膏中的SO_4~(2-)对锰氧化物起到还原作用,锰氧化物所结合的Cd被解离,促进了Cd的释放。狗牙根腐解过程中释放的DOM在实验初期促进土壤中的Cd向间隙水溶出,而在实验末期,DOM参与SO_4~(2-)的还原,促进Cd~(2+)转为Cd S沉淀而被固定在土壤中。

关键词:消落带;;溶解性有机质;;磷石膏;;镉;;迁移

基金资助:国家自然科学基金(42177397,42107441);; 湖北省创新群体滚动项目(2015CFA021)