硫素對氧化還原條件下水稻土鐵、錳、鎘和砷形態(tài)影響.pdf

1、通過充N2和充O2的氧化還原反應(yīng)裝置，模擬水稻田的氧化還原狀況，在添加外源砷和鎘污染的水稻土中，施用不同形態(tài)的無機硫(不施硫S0，單質(zhì)硫S1和硫酸鹽S2)，以研究在不同氧化還原條件下，硫素對水稻土中鐵錳氧化物和鎘砷形態(tài)的變化。結(jié)果表明:
　　1.通N2時，土壤溶液氧化還原電位(Eh)在-100～-200 mV之間，溶液pH在7.0～8.0之間，pe+pH為4～7之間;通O2時，溶液Eh在200 mV左右，溶液pH在6.5～7.5之

2、間，pe+pH為9～12之間。
　　2.在通N2時，各處理HCl提取土壤氧化鐵的含量比原土（21.4±0.3 g·kg-1）低5 g·kg-1，有利于結(jié)晶態(tài)氧化鐵向無定形氧化鐵轉(zhuǎn)化和形成Fe2+，無定形氧化鐵活化度比原土活化度46.8％有所增加，且處理MS2(49.4％)＜MS1(60.0％)。在通O2時，溶液中的Fe2+和FeS被氧化成Fe3+，F(xiàn)e3+水解變成Fe(OH)3沉淀，提高了土壤酸溶性氧化鐵和結(jié)晶態(tài)氧化鐵的含量，氧化

3、鐵活化度為MS1(41.2％)＞MS2(36.1％)。
　　3.在通N2時，錳的活化度增加，結(jié)晶氧化錳向無定形錳轉(zhuǎn)化，無定形氧化錳的含量均高于原土中氧化錳含量，硫酸鹽處理的活化度要大于單質(zhì)硫處理，即S2(76.8％)＞S1(68.8％)， MS2(71.6％)＞MS1(65.8％);在通O2時，結(jié)晶氧化錳的含量增加，土壤開始老化，氧化錳的活化度降低。
　　4.通N2時，不同處理各形態(tài)砷占總砷質(zhì)量分數(shù)變化為殘渣態(tài)(34.9％～

4、41.4％)≈專性吸附態(tài)(37.4％～39.5％)＞晶態(tài)鐵錳結(jié)合態(tài)(23.3％～25.6％)＞非專性吸附態(tài)(2.4％～3.3％)＞無定形鐵錳結(jié)合態(tài)(0.5％～0.8％)。通O2時，各處理形態(tài)砷占總砷質(zhì)量分數(shù)變化為殘渣態(tài)(30.8％～39.3％)≈專性吸附態(tài)(30.3％～34.7％)＞晶態(tài)鐵錳結(jié)合態(tài)(26.0％～28.7％)＞無定形鐵錳結(jié)合態(tài)(9.3％～10.7％)＞非專性吸附態(tài)(0.5％～1.6％)，其中，無定形鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)砷比通N

5、2時提高了約9％，也就是無定形鐵錳的老化作用對砷形態(tài)轉(zhuǎn)化的影響。
　　5.無論通N2還是通O2時，不同處理各形態(tài)鎘占總鎘的質(zhì)量分數(shù)均為離子交換態(tài)＞鐵錳氧化態(tài)＞碳酸鹽結(jié)合態(tài)＞弱有機態(tài)＞有機結(jié)合態(tài)＞殘渣態(tài)。通N2時，離子交換態(tài)為44.3％～49.8％，鐵錳氧化態(tài)為22.82％～25.23％，通O2時，離子交換態(tài)為40.9％～42.7％，鐵錳氧化態(tài)為24.69％～33.49％。
　　6.還原條件能夠使氧化鐵的活化度升高，砷的移動性

6、增強;鎘的生物有效性在還原條件大于氧化條件;但硫酸鹽體系降低氧化鐵的活化度，提高錳的活化度;單質(zhì)硫體系的砷移動性要大于硫酸鹽體系的砷移動性。
　　7.通N2時，不同處理各形態(tài)硫占無機總硫的比例變化為酸溶性硫(33.8％～41.5％)＞水溶性(22.2％～29.9％)＞酸揮發(fā)性硫(11.7％～24.7％)＞吸附性硫(16.5％～22.1％)。通O2時，各處理不同形態(tài)硫占總無機總硫的比例變化為酸溶性硫(28.2％～38.3％)＞水溶性