来源：《农业环境科学学报》年02期
作者：陈艺杰1，吴伟健1，李高洋1，张伟健1，卫婷1，蔺中2，甄珍1*
单位：1.广东海洋大学滨海农业学院；2.广东海洋大学化学与环境学院
摘要
为研究改性牛粪生物炭对土壤铬形态分布和酶活性的影响，以HNO3改性牛粪生物炭、FeCl3改性牛粪生物炭和原始牛粪生物炭为研究对象，研究3种改性生物炭对农田土壤铬形态分布、土壤理化特性和酶活性的影响。
结果显示：HNO3改性牛粪生物炭和FeCl3改性牛粪生物炭相比于原始牛粪生物炭，比表面积、总孔容、微孔比表面积分别提升了2.86m2·g-1、0.cm3·g-1、0.01m2·g-1和11.09m2·g-1、0.cm3·g-1、2.20m2·g-1，但平均孔径分别下降了1.28nm和3.86nm。与未改性生物炭相比，改性生物炭官能团种类没有变化，但羟基（—OH）、羧基（—COOH）和羰基（C=O）均得到强化。Cr（Ⅵ）吸附试验中，3种生物炭均表现出良好的吸附效果，尤其是FeCl3改性牛粪生物炭的吸附效果最优，最大吸附量达到15.90mg·g-1。土壤培养试验结束时（60d），添加生物炭的土壤酸可溶态、可还原态和可氧化态铬含量分别比未添加生物炭土壤降低0.97%~2.15%、0.28%~0.94%、4.70%~9.40%。而在添加改性生物炭的土壤中残渣态铬含量（42.3%~45.2%）显著高于添加未改性生物炭的土壤（38.6%）和对照土壤（32.8%）。
相关性分析结果表明，生物炭主要通过提高土壤pH、阳离子交换量和有机质含量，促进土壤中的酸可溶态铬向残渣态转化，其中FeCl3改性牛粪生物炭的促进效果最优。生物炭的添加降低了土壤中铬的毒害作用，同时提升了土壤中脲酶、蔗糖酶和脱氢酶的活性，其中改性生物炭对土壤酶的促进效果优于原始生物炭。
研究结果证明改性生物炭可以作为一种低成本、环保的吸附剂来有效修复Cr（Ⅵ）污染土壤。
结论：（1）经HNO3、FeCl3改性后，生物炭理化性质得到显著优化，而平均孔径下降；官能团种类没有变化，但羟基（—OH）、羧基（—COOH）和羰基（C=O）均得到强化，其中FeCl3改性牛粪生物炭强化效果最佳。
（2）Cr（Ⅵ）吸附试验中，3种生物炭对Cr（Ⅵ）的吸附主要以物理吸附为主，属于单分子层吸附。其中，FeCl3改性牛粪生物炭对Cr（Ⅵ）的吸附效果最佳，最大吸附量达到15.90mg·g-1。
（3）土壤培养试验中，生物炭主要通过提高土壤pH、有机质含量和阳离子交换量，促进土壤中酸可溶态铬向残渣态的转化，其中FeCl3改性牛粪生物炭促进效果最优，残渣态高达45.2%。同时，改性生物炭提升土壤中酶活性效果优于原始牛粪生物炭，可显著降低土壤中Cr（Ⅵ）的毒害作用。
责任编辑：郑庆祥
校对
审核：潘淑君王农
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