蘑菇渣和稻秸堆肥中DOM与Cu^(2+)的络合机制

作     者：范行程 葛俊杰 谢越 任兰天 纪文超 范行军 王翔 FAN Xing-cheng;GE Jun-jie;XIE Yue;REN Lan-tian;JI Wen-chao;FAN Xing-jun;WANG Xiang

作者机构：安徽科技学院资源与环境学院安徽凤阳233100 生物炭与农田土壤污染防治安徽省重点实验室安徽蚌埠233400 安徽科技学院农学院安徽凤阳233100 

出 版 物：《生态与农村环境学报》 (Journal of Ecology and Rural Environment)

年 卷 期：2024年第40卷第2期

页      面：285-292页

核心收录：

学科分类：07[理学] 0713[理学-生态学] 

基　　金：国家自然科学基金(52100114) 安徽省自然科学基金(2108085MD140) 安徽省高校优秀青年科研项目(2022AH030145) 安徽省高校优秀人才支持计划项目(gxyqZD2021126)。 

主　　题：堆肥 溶解性有机质 Cu 2+ 三维荧光-平行因子分析 二维相关光谱 

摘      要：堆肥中溶解性有机质(DOM)对重金属具有显著的络合作用,影响其在环境中的迁移和转化。研究采用三维荧光-平行因子(EEM-PARAFAC)结合二维相关光谱(2DCOS)分析方法,系统解析蘑菇渣堆肥(MRC)及水稻秸秆堆肥(RSC)中DOM与Cu^(2+)的络合机制。EEM-PARAFAC结果表明,MRC-DOM和RSC-DOM主要由类腐殖酸(C1)、类富里酸(C2)和类蛋白质(C3)组成,各组分分别占MRC-DOM总荧光强度的43%、32%和25%,占RSC-DOM的39%、29%和32%。2种堆肥DOM与Cu^(2+)作用过程中,3类组分荧光强度均呈不断降低趋势,表明它们均与Cu^(2+)发生了显著的络合作用。2种堆肥中不同荧光组分(C1~C3)与Cu^(2+)的有效猝灭常数(lg K)在4.54~4.76之间,均表现为C3C1C2,表明类蛋白组分(C3)与Cu^(2+)结合能力最强,其次为类腐殖酸(C1),类富里酸(C2)最低。2DCOS结果显示,堆肥DOM中类蛋白荧光组分与Cu^(2+)结合能力最强,而类富里酸优先与Cu^(2+)发生反应。总体而言,MRC-DOM和RSC-DOM中类蛋白和类腐殖质组分是与Cu^(2+)发生络合作用的关键物质,且2类堆肥DOM具有类似的Cu^(2+)络合机制(包括活性位点、络合能力和反应顺序)。研究结果为进一步了解堆肥对土壤Cu^(2+)迁移和转化行为的影响提供了重要的理论基础。