【曹心德教授课题组】生物炭纳米颗粒对磷在土壤介质中迁移的影响机制 2018-07-09

 

2018年4月，曹心德课题组的研究成果“生物炭纳米颗粒对磷在土壤介质中迁移的影响机制”发表于环境领域重要期刊“Environmental Pollution”（IF=5.099）。论文题目“Contrasting effects of biochar nanoparticles on the retention and transport of phosphorus in acidic and alkaline soils”。

本文采用柱淋溶实验方法研究生物炭纳米颗粒对磷酸盐在不同类型土壤中迁移行为的影响。结果表明，磷酸盐（P）在不同类型土壤中的迁移顺序为：红土<黄绵土<潮土<水稻土。P在红土中的迁移能力较弱，主要是由于红土的pH值较低，Fe/Mn氧化物含量较高，对P的吸附能力较强。此外，红土出流液中Fe/Mn氧化物的含量以及溶解性有机碳的浓度较高，使得出流液P主要以结合态P的形式存在（95.8%）。当生物炭纳米颗粒存在时，P在酸性土壤中（水稻土和红土）的迁移能力被抑制。例如，P在水稻土柱中的出流比从51.3%降低至46.8%。主要是由于生物炭纳米颗粒的存在增强了土壤对P的吸附能力；带负电荷的生物炭纳米颗粒在迁移过程中与酸性土壤中的Fe/Mn氧化物发生静电吸附作用抑制其释放；同时生物炭纳米颗粒的存在能够起到稳定土壤中溶解性有机物的作用，因此P的迁移能力降低。但是对于碱性土壤（黄绵土和潮土），生物炭纳米颗粒的存在增加了P的迁移。主要是由于碱性土壤中Fe/Mn氧化物表面的负电荷增加，与带负电荷的生物碳颗粒有斥力作用，导致了Fe/Mn氧化物的释放，增加了出流液中P的浓度。

Chen, M.; Alim, N.; Zhang, Y.; Xu, N.; Cao, X. *, Contrasting effects of biochar nanoparticles on the retention and transport of phosphorus in acidic and alkaline soils. Environmental Pollution 2018, 239, 562-570. (SCI, IF=5.099)

论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S026974911830424X?via%3Dihub