生物炭(Biochar,BC)因富含氧化还原官能团,在微生物驱动下可以电子穿梭体或电子供体的形式介导铁矿物的还原溶解及吸附于其表面砷的迁移转化。生物炭来源不同官能团类型和含量也存在差异,进而导致由其介导的铁/砷迁移转化机制也有差异。本研究构建了模拟自然环境中砷赋存状态的体系,选取了稻壳生物炭(BCD)和麻杆生物炭(BCM),制备了含砷针铁矿和含砷赤铁矿,开展了生物炭介导铁/砷迁移转化的机制研究,揭示了不同来源生物炭在不同影响因素下对铁/砷迁移转化的差异性机制,为更好地理解不同来源生物炭介导铁/砷生物地球化学循环的潜在作用积累了基础资料。论文得出以下结论:1.添加生物炭组Fe/As浓度或得电子量均高于未添加生物炭组,说明生物炭的存在可以显著促进含砷铁矿的还原。其中,生物炭耦合异化铁还原菌(MR-1)还原铁/砷的过程中,生物炭充当电子穿梭体时对铁/砷还原释放的促进作用相比其作为电子供体时更加显著。2.生物炭溶出的溶解性有机质(DOM)得失电子能力测定结果表明,两种生物炭溶出DOM均有接受电子(EAC)和供电子能力(EDC),且稻壳生物炭(BCD)接受电子能力和提供电子能力均强于麻杆生物炭(BCM),进一步说明生物炭具备电子穿梭体的特性。3.不同来源生物炭耦合MR-1对铁/砷还原释放的影响存在差异。无论是作为电子穿梭体还是电子供体,BCD参与的体系中铁/砷的得电子数均大于BCM。同时,在非生物组中,BCD参与的体系较BCM参与的体系与生物组中铁/砷的还原释放规律基本一致,表明BCD介导铁/砷还原释放的能力强于BCM。4.实验结果表明:含砷针铁矿体系铁/砷还原释放的水平高于含砷赤铁矿组。这是由于针铁矿较大的比表面积使得与异化铁还原菌接触面积大,且矿物形貌规则和结晶程度较低,因此更容易被还原。5.通过相关性分析发现,羟基类官能团、脂肪族类官能团和羧基官能团为起主要作用的官能团,并与亚铁/三价砷浓度呈负相关,说明以上三类官能团是生物炭参与铁/砷还原转化过程中的关键基团。