中文摘要：

生物碳(Biochar)是秸秆等生物质限氧热解产生的富含碳颗粒，在土壤改良和"固碳"中应用潜力巨大，引起国际土壤和环境界极大关注；随着含有洛克沙胂（Roxarsone，ROX）的畜禽粪便作为廉价肥料的广泛使用，土壤中洛克沙胂的污染越来越严重，为揭示洛克沙胂在土壤中的吸附解吸行为以及生物碳对其影响机制，以松针和秸秆作为森林和农业生物质代表，以牛粪为动物性肥料代表，制备不同的生物碳质，并对其表面特性进行详细研究。在此基础上，以棕壤为污染介质，采用批量恒温震荡法，重点研究了Cu2+存在下，不同性质的生物碳质对洛克沙胂在土壤中的吸附、解吸行为影响，并借助红外光谱、X-衍射等技术从分子水平上研究生物碳质对其的影响机制及与其结构特征之间的关系。为准确预测洛克沙胂对生态系统造成的影响提供理论依据，为洛克沙胂或砷污染土壤的修复提供理论基础，同时为其它有机胂制剂的研究提供先导性作用。

结论摘要：

生物炭是秸秆等生物质限氧热解产生的富含碳颗粒，在土壤改良和固碳中应用潜力巨大，引起国际土壤和环境界极大关注。随着含有洛克沙胂的畜禽粪便作为廉价肥料的广泛使用，土壤中洛克沙胂的污染越来越严重。为揭示洛克沙胂在土壤中的吸附解吸行为以及生物炭对其影响机制，本课题采用批处理震荡平衡法研究铜离子存在条件下，洛克沙胂在土壤中吸附解吸行为及三种不同来源生物炭对洛克沙胂在土壤中吸附解吸行为的影响。结果表明，洛克沙胂在土壤及去除组分后土壤中的吸附解吸过程均可以用Elovich方程进行描述，其中吸附过程可分为快吸附，慢吸附和平衡阶段，吸附平衡时间为24h；Langmuir方程可以较好地拟合等温吸附热力学过程，吸附机制为物理吸附；去除土壤有机质能使其对洛克沙胂的吸附量增大，说明洛克沙胂在土壤中的吸附不同于其他有机物的分配作用，而是一种物理吸附作用。三种不同来源生物炭施入土壤后对洛克沙胂吸附容量差异显著，并均低于对照处理。表现为牛粪炭处理＞松针炭处理＞秸秆炭处理。添加生物炭的土壤对洛克沙胂的吸附能力减弱，这一结果进一步证明了洛克沙胂在土壤中的吸附是物理吸附作用。引起这一现象的原因在于添加生物炭增加了土壤阳离子交换量，进而增加了土壤胶体的负电荷含量，阻止洛克沙胂分子占据土壤颗粒表面的吸附点位，从而影响洛克沙胂在土壤中的吸附和解吸行为。