农业环境科学学报

作者：杨岱宗,尹彩流,余辉,李西西,臧龙飞,罗明科

单位：广西高校环境友好材料及生态修复重点实验室, 广西先进结构材料与碳中和重点实验室, 材料与环境学院, 广西民族大学, 南宁 530105,中国环境科学研究院, 北京 100012,广西高校环境友好材料及生态修复重点实验室, 广西先进结构材料与碳中和重点实验室, 材料与环境学院, 广西民族大学, 南宁 530105,中国环境科学研究院, 北京 100012,中国环境科学研究院, 北京 100012,中国环境科学研究院, 北京 100012,中国环境科学研究院, 北京 100012

关键词：非金属材料,生物炭,湖泊沉积物,镉,磷,

基金：国家自然科学基金青年科学基金项目（42407513）

为探明典型非金属材料高岭土（KL）、活性炭（AC）和生物质炭（BC）对水-沉积物中Cd阻隔作用的差异性，本文研究了3种材料对“上覆水-间隙水-沉积物”系统中理化因子（pH、ORP）、营养物质[总有机碳（TOC）、总磷（TP）、总氮（TN）]及Cd（浓度、形态、生物毒性）的影响。结果表明：3种材料均提高了上覆水的氧化性，降低了水相中TOC和Cd（Ⅱ）的浓度，其中，AC使系统中营养物质沉积释放程度最大；Spearman相关性分析得出材料比表面积及总孔体积与pH、TOC呈负相关，间隙水总磷浓度与Cd生物毒性呈极显著正相关；非金属材料一是改变了泥水界面不同理化因子（如pH、TP），间接降低了Cd（Ⅱ）的迁移性，二是材料直接吸附上覆水中不稳定组分Cd，使其转化为更稳定的氧化态。其中BC因独特的性质，促进还原态Cd与P转换为更稳定的Cd1.25Ca0.75（P2O7）晶体，并使沉积物中Cd的残渣态占比提高了12个百分点，其钝化效果最好。研究表明，从Cd的吸附效果、钝化效果及稳定性综合得出BC>AC>KL，其中，AC对水-沉积物环境的理化性质影响最大。

来源：2025年第7期

《农业环境科学学报》期刊编辑部

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