生物炭对厌氧环境中五氯酚还原转化的影响
生物炭也是一种电活性物质，对土壤微生物驱动的电子转移过程有着重要作用，其作为氧化还原介体强化微生物胞外电子传递及其耦合环境效应或将成为土壤有机污染与修复研究的新热点。本研究选用长期处于强烈还原状态且含有富铁硫矿物的硫酸盐盐土80-100 cm土层土壤，在厌氧条件下添加不同比例(0％ ,1% ,5% ,w/w)的玉米秸秆生物炭，并采用γ射线(50 kGy)灭菌土壤作为非生物对照，开展了为期4个月的厌氧泥浆培养试验。通过分析测定培养过程中Eh, pH, FeHCl(II),SO2-4、CO2 , CH4 ,PCP及其中间产物等含量变化，并结合高通量测序等分子生物学手段，研究了生物炭对厌氧环境中PCP还原转化的影响与机制。结果显示:随着培养时间延长，Eh和pH均逐渐下降至较稳定值，添加生物炭与不添加处理无明显差异，说明生物炭对该体系的Eh和pH影响不大。而生物炭可以显著促进厌氧环境中异化铁还原过程，1%生物炭添加量比5%生物炭添加量的促进效果更显著。与此同时，生物炭的添加却抑制了PCP的生物降解，且抑制效果随着添加量的增加而增强。培养过程中一直有臭鸡蛋味产生，说明有硫的还原产物生成，但硫酸根的量并未显著减少，且在各处理中硫酸根累积量无明显差异，说明在该过程中硫的氧化过程和还原过程处于动态平衡状态。此外，生物炭的添加促进了二氧化碳和甲烷的生成，但二者最终生成量与未添加生物炭处理一致。因此猜测在该体系中，生物炭可能主要作为电子穿梭体促进土壤中铁的还原过程，将较多的电子分流用于铁还原，从而影响了厌氧体系中其他氧化还原过程。上述研究结果初步显示，生物炭的添加可以促进厌氧环境中异化铁还原过程并加速产甲烷过程，但可能并不利于厌氧环境中典型氯代有机污染物PCP的还原降解，其内在微生物和化学藕合调控作用机制正在进一步研究中。
土壤污染 氯代有机物 生物炭 厌氧环境 还原反应
朱敏 何艳 徐建明
浙江大学土水资源与环境研究所;浙江省农业资源与环境重点实验室,杭州 310058
国内会议
中国土壤学会第十三次全国会员代表大会暨第十一届海峡两岸土壤肥料学术交流研讨会
陕西杨凌
中文
691-692
2016-09-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）