126 / 2023-10-23 21:27:46

球磨改性零价铁生物炭复合材料修复受六价铬污染的土壤研究

铬污染土壤,球磨,零价铁生物炭复合材料,抗环境干扰

六价铬（Cr(VI)）会污染土壤环境，对人类健康造成危害。本研究制备了球磨零价铁生物炭复合材料（BM-ZVI/BC），并将其用于修复受六价铬人工污染的土壤。结果表明，BM-ZVI/BC对土壤中的六价铬具有良好的还原和固定效果，能在短时间内（5 天）将土壤中六价铬含量由170.4 mg kg^-1降至3.0 mg kg^-1以下，并在后续的105天内保持稳定，与没有经过球磨改性的材料相比，BM-ZVI/BC对土壤中Cr(VI)的还原固定效果更加稳定。添加BM-ZVI/BC增加了土壤有机碳含量，降低了土壤的氧化还原电位，为细菌生长创造了有利环境，细菌群落表现出更高的多样性和丰富度。添加BM-ZVI/BC后土壤中脱硫芽孢弯曲菌属（Desulfosporosinus）、芽孢杆菌（Bacillus）和微小杆菌属（Exiguobacterium）等还原菌的相对丰度增大，有助于更好地还原和固定土壤中的Cr。BM-ZVI/BC可以将土壤中不稳定的弱酸可提取态铬转化为更稳定的可氧化和残渣态铬。土壤中的Cr最终被固定转化为含铬矿物，从而降低了Cr的流动性和生物可给性。使用BM-ZVI/BC进行修复的土壤，在模拟酸雨浸出实验中，浸出液中的铬浓度始终保持在50 μg L^-1以下。此外，即使在干湿循环和冻融循环等极端环境条件下，使用BM-ZVI/BC进行修复的土壤也表现出良好的稳定性。总的来说，本研究制备的零价铁生物炭复合球磨改性材料对Cr的还原固定效果稳定且环境友好，在重金属污染土壤的修复中具有实际应用价值。