Science of The Total Environment：钒钛磁铁矿尾矿库48年植被恢复过程中土壤钒的生物可利用性和迁移动态

由于钒的持久毒性，土壤中钒（V）的生物可利用性决定了钒钛磁铁矿尾矿库植被恢复的有效性，但植被恢复后土壤中钒的生物可利用性和迁移率的变化仍然难以捉摸。利用薄膜扩散梯度技术（DGT）和通量模型，研究了马家田尾矿库48年植被恢复时期V在土壤-水界面的生物可利用性和迁移性。研究发现，DGT有效态V浓度较低，V组分主要由残渣态决定，表明土壤中的V生物可利用性较低。V的生物可利用性随着时间的推移而增加，这是因为来自固相的V补给增加，特别是来自有机V组分和粘土结合的V。低补给系数（R=0.25）表明V从固相向土壤溶液的释放有限。植被恢复过程中V的动态补给过程及其关键调控参数具有阶段性。土壤中有效态V的浓度决定了早期和晚期V能否快速补给液相，而V从固相到液相的低解吸速率调节了中期的缓慢补给。本研究的结果强调了长期监测尾矿库土壤V迁移的重要性，因为植被恢复过程中增加了生物可利用性和V的动态补给。

从DIFS模型得出的土壤中V的补给能力（R值）随时间变化的**拟合曲线：（a）S1–6、S8、S12、S14–15、S21–26大坝土壤中的快速补给，恢复年龄分别为4–9、13、20、34–26和39–48年；（b） S7、S9-11、S13、S16-20大坝土壤补给缓慢，恢复年限分别为11年、14-18年、20年和28-37年。

土壤中的VDGT和VSS与VHAc（乙酸萃取的V）（a）、粘土（b）、pH（c）、土壤有机质（SOM）（d）、无定形Fe（Feox）（e）和无定形Al（Alox）（f）的关系。

本研究证实了尾矿库土壤中V的生物可利用性较低，V的补给能力较弱。然而，土壤V的生物可利用性随着时间的推移而增加，这得益于植物修复中期与SOM和粘土颗粒结合的V的补给增加。后期由于含钒矿物的溶解，V的可利用性进一步增加。V补给能力从早期到中期逐步增加，然后随着时间的推移而下降，这归因于V在土壤中随时间的动态吸附/解吸和溶解过程。早期和后期的V快速动态补给主要受小型有效态V储备库的调节，中期V动态补给缓慢是由于V在土壤中的解吸速率较低造成的。综上所述，本研究强调了在植被恢复的中后期，对提高土壤溶液中的V补给能力和V生物可利用性的巨大贡献。同时，强调了在植被恢复的情况下，长期监测土壤中V生物可利用性和动态补给的重要性。

Zhijie Long, He Zhu, Haijian Bing, Zhongjian Ma, Daming Yu, Wenwen Zhang, Yanhong Wu, Bio-accessibility and mobilization dynamics of soil vanadium during a 48-year vegetation restoration in a vanadium titano-magnetite tailings reservoir, Science of The Total Environment, Volume 906, 2024, 167507, ISSN 0048-9697, https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2023.167507.

注：本平台不主张对原文的版权。转载文章仅出于学术交流和传播信息的需要，文章版权归原作者所有，作者如不希望被转载或本平台有侵权行为，请联系小编删除，谢谢。