水铁矿对土壤溶解性有机质的吸附固持作用

麦富生, 李晓雯, 吕睿, 沈倩, 杨健, 赵好轩, V?H?TALO Anssi V., 肖宜华

农业环境科学学报. 2024, 43(03): 627-635

农业环境科学学报 ›› 2024, Vol. 43 ›› Issue (03) : 627-635.

水铁矿对土壤溶解性有机质的吸附固持作用

  • 麦富生, 李晓雯, 吕睿, 沈倩, 杨健, 赵好轩, V?H?TALO Anssi V., 肖宜华
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摘要

基于水解法将氯化铁和氢氧化钠合成了一种水铁矿,通过不同浓度水铁矿与土壤溶解性有机质(DOM)的混合避光培养实验,研究了水铁矿对土壤DOM的吸附固持作用。结果表明:在水铁矿浓度为10~30 g·L-1范围内,水铁矿对土壤DOM的吸附能力与其浓度呈正相关。随着培养时间的延长,DOM的光谱斜率(S275-295)显著降低,表明水铁矿优先吸附土壤DOM中的大分子芳香族化合物。三维荧光光谱耦合平行因子模型(EEM-PARAFAC)分析表明,土壤DOM包含类腐殖质组分(C1)(Ex/Em=240/410)、类色氨酸组分(C2)[Ex/Em=290(240)/350]及类酪氨酸组分(C3)(Ex/Em=270/300)3种荧光组分。3种组分荧光强度均随着培养时间延长呈现明显降低趋势,且类腐殖质组分的下降最为明显。被水铁矿吸附后,土壤DOM的腐殖化指数(HIX)显著降低且生物源指数(BIX)明显升高,表明随着吸附作用的进行,土壤DOM的腐殖质组分相对占比下降,而自生源组分相对占比上升。研究表明,水铁矿对土壤DOM有显著的吸附固持作用,且对大分子腐殖质物质吸附作用强于对小分子类蛋白组分,水铁矿对土壤DOM分子的固持作用能够提高土壤有机质的生物可利用度,改善土壤环境。

关键词

水铁矿 / 溶解性有机质 / 土壤 / 紫外-可见吸收光谱 / 平行因子分析

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麦富生, 李晓雯, 吕睿, 沈倩, 杨健, 赵好轩, V?H?TALO Anssi V., 肖宜华. 水铁矿对土壤溶解性有机质的吸附固持作用. 农业环境科学学报. 2024, 43(03): 627-635

基金

山东省泰山学者青年专家项目(tsqn201909126); 山东省自然科学基金项目(ZR2021MD125)

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