蚯蚓/改性生物炭对As污染红壤的稳定化效应

摘 要：以砷（As）污染红壤为研究对象，以耐污染能力强的赤子爱胜蚓（Eisenia foetida）为土壤动物，采用生物学模拟试验方法，探讨了铈锰改性生物炭（Cerium-manganese modified bio，MBC）与蚯蚓联合作用对As 污染红壤的稳定化效应。

结果表明：将蚯蚓接种于As 污染红壤中，大幅降低了土壤中水溶态As（WSAs）含量和pH 值；其中蚯蚓与MBC 联合作用时钝化效应最为明显，60 d 时，土壤中WSAs 含量降低幅度为77.59%，同时pH 值比对照同期降低0.84 个单位，蚯蚓与MBC 对土壤As 表现为协同钝化作用；蚯蚓与MBC 的联合作用，促进了土壤As 结合形态由活性较强的非专性吸附态和专性吸附态向无定型/弱结晶水合铁铝氧化物结合态、结晶水合铁铝氧化物结合态和残渣态等稳定态的转化。

因而，MBC 与赤子爱胜蚓联合作用可使土壤中As 的移动性和环境风险大幅降低，且蚯蚓的生存状况良好，其与MBC 的联合作用可实现As 污染土壤的修复。

结 论：

（1）赤子爱胜蚓与MBC 联合作用显著降低了污染红壤中有效态As 含量（P＜0.05），培养至60 d 时，相比对照土壤，土壤水提取态As 含量降低了77.59%，其对土壤As 的固定效果优于蚯蚓及MBC 的单一处理，两者协同钝化作用明显。

（2）随着MBC 与赤子爱胜蚓联合作用时间的延长，土壤中pH 值总体呈现下降的趋势。当试验进行至60 d 时，AEMB 处理下的As 污染红壤中土壤pH 值相比于对照降低了0.84 个单位，显著低于蚯蚓、MBC 及BC 的单一处理及AEB 处理，土壤pH 值降低有利于土壤As 的稳定化。

（3）蚯蚓与MBC 联合作用可导致土壤As 由非专性吸附态、专性吸附态向无定型/弱结晶水合铁铝氧化物结合态、结晶水合铁铝氧化物结合态和残渣态转化，As 的移动性大幅降低；在MBC 施用后的As 污染土壤中，蚯蚓生长状况良好，将两者联合应用于As 污染土壤修复的固定效果最佳，具有良好的应用前景。