厌氧条件下土壤中Fe氧化还原过程与重金属的环境行为密切相关.目前关于石灰性水稻土中Fe氧化还原过程中重金属Cu活性变化仍缺乏系统性研究.采用室内淹水厌氧培养方法,在模拟不同Cu污染程度的基础上,研究光照/避光条件下,石灰性水稻土中Fe氧化还原、Cu活性变化及体系中C转化动力学.结果表明,避光条件下,石灰性水稻土Fe(Ⅲ)主要表现为还原过程,且随着Cu污染程度的加深,Fe最大还原速率逐渐降低,轻、中、重度Cu污染土壤分别降低了12.28％、17.54％、31.58％,Fe(Ⅲ)的最大还原速率与Cu的污染程度呈显著负相关关系.同时,Fe(Ⅲ)的还原过程能够降低土壤Cu活性,促进Cu形态转化,体系中0.5 mol·L?1 HCl和DTPA提取态Cu含量分别下降了99.6％和96.1％;以中度污染土壤为例,避光培养结束后,体系未检测到弱酸提取态Cu,可还原态和可氧化态Cu的含量分别增加了30.5倍和25.1倍.光照条件下,体系中Fe的氧化还原表现为先Fe(Ⅲ)还原、后Fe(Ⅱ)氧化的过程,随着Cu污染程度的加深,对Fe(Ⅱ)氧化的抑制作用逐渐增强,铁氧化还原菌是介导土壤Fe氧化还原过程的主要驱动力;同时,Fe氧化还原亦能影响土壤中Cu的活性,体系中0.5 mol·L?1 HCl和DTPA提取态Cu含量分别下降了23.0％和74.5％;培养结束后,中度污染的石灰性水稻土中弱酸提取态Cu含量下降了94.5％,而可还原态和可氧化态Cu的含量分别增加了28.9倍和18.3倍.水溶性无机碳(WSIC)增加量与Cu活性降低量之间存在极显著正相关关系.以上研究结果可为石灰性土壤中Fe的氧化还原过程及重金属环境行为提供一定的理论依据.

石灰性水稻土;Fe(Ⅱ)氧化;Fe(Ⅲ)还原;Cu活性;重金属

董乐恒;王旭刚;陈曼佳;王子豪;孙丽蓉;石兆勇;吴琪琪

河南科技大学农学院,河南洛阳 471023;广东省科学院生态环境与土壤研究所/华南土壤污染控制与修复国家地方联合工程研究中心/广东省农业环境综合治理重点实验室,广东广州 510650

生态环境学报

[1]董乐恒;王旭刚;陈曼佳;王子豪;孙丽蓉;石兆勇;吴琪琪-.光照和避光条件下石灰性水稻土Fe氧化还原与Cu活性关系研究)[J].生态环境学报,2022(07):1448-1455

WSIC

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