施氏矿物相变颗粒

稻米降砷双效

不同于常见的砷吸附剂，该矿物在淹水稻田土壤中发生相变，同时抑制无机砷和有机砷在水稻籽粒中的积累。

Wang, Ru · Xinxin, Wang · 李骅 · 王晓萌 · Ning, Zengping · Liu, Chengshuai · 周立祥 · 郑冠宇

Soil Biology and Biochemistry 2024

参数信息

无机砷积累降低幅度

37.41 %

无机砷积累降低幅度

43.29 %

二甲基砷酸积累降低幅度

50.60 %

二甲基砷酸积累降低幅度

73.89 %

添加量

0.5 % (w/w)

添加量

1 % (w/w)

技术优势

砷降幅明确

添加0.5%–1% (w/w)施氏矿物后，籽粒无机砷降低37.41%–43.29%，二甲基砷酸降低50.60%–73.89%。

相变反而增效能

施氏矿物相变为针铁矿并形成次生FeS，释放硫酸根促进硫酸盐还原、抑制铁还原，从而降低孔隙水砷浓度并增强根表铁膜阻隔。

同时降低有机砷

施氏矿物添加降低了arsM基因丰度，削弱了土壤砷甲基化过程，从而减少二甲基砷酸积累。

应用场景

• 水稻种植：降低稻米砷含量，保障食用安全，无需改变栽培习惯。
• 土壤重金属修复：通过相变持续固定砷，促进硫酸盐还原，降低污染土壤中砷的生物有效性。
• 农产品安全：同时降低无机砷和有机砷，提高大米安全品质。
• 环境微生物：改变土壤微生物群落，促进硫酸盐还原菌、抑制铁还原菌，降低砷移动性。
• 纳米矿物材料：纳米级施氏矿物粉体易混入土壤，相变后仍保持钝化效果。