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由于砷易于吸附固定在铁氧化物表面,利用铁氧化物复合材料修复砷污染水稻土能够降低砷在土壤中的可利用性,进而减少砷进入水稻的几率。本研究以棕榈丝和硝酸铁为原料,采用高温碳化的方法制备了一种铁基生物炭(BION)材料用以固定污染水稻土中的砷。通过室内实验研究了BION去除废水中砷的动力学及机制过程;通过盆栽及大田试验,比较铁、生物炭和BION的添加对水稻吸收土壤砷的控制效果,同时研究这几种材料对砷在土壤-水稻系统中迁移转化的影响机制,结果发现:(1)所得的BION材料中铁和炭分布均匀。该材料对As(Ⅲ)有良好的吸附效果。等温吸附实验结果表明:在不同pH值条件下,BION对As(Ⅲ)的吸附能力均好于生物炭,在pH为4.0、7.0和9.0时,BION对砷的最大吸附量分别为15.605 mg g-1、16.223 mg g-1、10.918 mg g-1,表明BION是一种良好的砷吸附材料。(2)砷在水稻根表铁膜和根系的积累量远大于地上部,BION的添加显著降低了水稻根部对As的吸收。在七个不同条件处理下,水稻各器官中总砷含量规律为铁膜、根系>>稻杆>稻壳>稻米;水稻各个部位中的As含量之间均具有显著的相关性。水稻根表铁膜中铁、砷含量之间存在正相关关系,铁膜中的铁和砷与水稻各器官中的砷含量均呈现负相关关系。(3)在七个不同处理中,孔隙水中Fe2+、Fe3+以及砷的浓度随着水稻生长时期延长逐步增加。水稻生长的四个不同时期,孔隙水中的Fe2+与As含量之间具有很好的相关性;在四个不同时期,孔隙水中的砷与铁膜中的砷、铁存在显著的负相关关系,孔隙水中的砷与水稻不同部位所含的砷存在显著正相关关系。从苗期到成熟期,孔隙水中的砷含量与水稻各部位的砷含量之间的相关性逐渐增强,变化规律为成熟期>灌浆期>分蘖期>苗期。(4)与生物炭对比,经BION处理后,稻田土壤和稻米中砷的含量显著降低。稻田施用BION,既可提高水稻产量,又可降低水稻吸收积累砷。