外源硅和有机质对水稻土溶液中砷形态变化的影响

采用水稻种植区的砷污染土壤,结合高效液相色谱(HPLC)-电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)联用分析测试系统,探索了淹水模式下灭菌/不灭菌土壤中添加硅和有机质对砷污染土壤溶液中砷赋存形态的影响。结果表明:在土壤溶液中检测到的砷形态只有无机三价砷As(Ⅲ)、无机五价砷As(Ⅴ)和有机的二甲基砷DMA(Ⅴ),未检测到单甲基砷MMA(Ⅴ)的存在;As(Ⅲ)为砷的主要赋存形态,所占比例约为91%,As(Ⅴ)次之,约占8%,DMA(Ⅴ)含量相对最低,约为1%;在灭菌的情况下,随淹水时间的延长,添加外源硅增加了土壤溶液中As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的浓度;而在自然淹水的土壤中添加有机质明显降低了土壤溶液中As(Ⅲ)、As(Ⅴ)、DMA(Ⅴ)和水溶性总砷的浓度(P<0.05)。结合水稻生长的实际环境条件和该研究结果进行分析显示,淹水20d后添加有机质的不灭菌自然土壤溶液中总砷浓度较低,为99.2ng/ml,因此,在砷污染的水稻种植区建议采用短周期干湿交替的水分管理模式和适量施用有机肥,尽量降低土壤溶液中总砷的浓度,从而控制土壤中砷的生物有效性。