中国环境科学

作者：谢丽梅, 韩欣妍, 刘亦嘉, 陈子阳, 王禹, 陈明

单位：苏州科技大学环境科学与工程学院, 江苏 苏州 215009

关键词：纳米铁复合生物炭,砷,污染土壤,共迁移,数值模拟

基金：国家自然科学基金资助项目(42007130,42407306)

通过柱淋溶实验结合数值模拟,研究不同热解温度(500和800℃)制备的纳米铁复合生物炭(nFe/BC)自身迁移以及与砷(As)在污染土壤中的共迁移行为.结果表明,相较于原始生物炭(BC500和BC800),生物炭复合Fe后在As土壤中的迁移能力显著降低,分别减弱了约57.8%(nFe/BC500)和45.5% (nFe/BC800).这一结果归因于生物炭复合Fe后,颗粒表面Zeta电位变小(负电荷减少),减弱了nFe/BC与土壤颗粒之间的排斥势垒,导致nFe/BC的迁移能力较弱.并且随着热解温度升高,nFe/BC表面含氧官能团减少,颗粒表面负电荷减少,与土壤颗粒之间作用能减弱,颗粒迁移能力降低.两点动力学滞留模型较好地拟合了nFe/BC在污染土壤中的穿透曲线,且进一步说明了nFe/BC的迁移特征.此外,原始生物炭迁移过程中竞争土壤表面吸附位点,促进As迁移;而nFe/BC先抑制As在土壤中迁移,再促进其迁移.分析原因是由于nFe/BC表面的铁单质或Fe3O4与As反应并将其固定,但完全反应后会失去其原本的抑制作用,反而作为载体促进As在土壤中迁移,对地下水环境产生潜在危害.

来源：2025年第6期

《中国环境科学》期刊编辑部

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