多环芳烃(Polycyclic aromatic hydrocarbons PAHs)是一类重要的环境污染物,是由煤、石油等有机物不完全燃烧产生的含有两个及以上苯环的挥发性碳氢化合物。因其具有致癌、致畸、致突变的“三致”效应,而被许多国家列入优先控制污染物名单。随着我国工业化的不断发展,产生的PAHs普遍分布于土壤、大气等各类环境介质中。PAHs辛醇水分配系数高,吸附于土壤颗粒上可长久保留在土壤中,通过食物链富集,最终危害人体健康。生物质炭(biochar)是由生物质在完全或部分缺氧的条件下经热解炭化产生的一类高度芳香化、难溶性的固态物质。生物质炭具有较高的碳含量和丰富的养分,多孔结构和巨大的比表面积,具有较强的吸附性能,在维持土壤生态系统平衡方面也发挥着重要的作用。生物质炭可用于PAHs污染土壤的修复,在减少资源浪费的同时还可以改善土壤理化性质、提高土壤肥力和保熵能力。由于生物质炭进入土壤后受土壤环境影响较大,淋溶、氧化等对生物质炭吸附能力的影响亟待深入探讨。为此,本实验选用玉米秸秆制备生物质炭,研究新鲜生物质炭及除灰和氧化之后的生物质炭对土壤中PAHs化学可提取总量、挥发量及基于聚甲醛膜(POM)提取的生物有效性含量的影响,以期为污染土修复提供理论依据。在土壤中施加生物质炭可以提高土壤对PAHs的吸附能力。在施加量为0%~5%范围内,土壤对PAHs的吸附能力随生物质炭的施加量的增加而增大。与对照相比,施加生物质炭使土壤中菲和芘的总量分别下降了15.6%~27.4%和12.8%~36.5%,有效性分别下降了14.7%~37.4%和23.4%~52.3%;施加生物质炭对土壤中PAHs的挥发有一定抑制作用,5.0%施加量的抑制作用最明显。在第0周,5.0%组中菲的挥发量较其他处理组(0.1%、1.0%、2.0%)降低了54.5%~56.5%,芘挥发量降低了81.1%~83.6%,随培养时间增长,土壤中菲、芘挥发量趋于稳定,各处理组间无显著差异(P>0.05);生物质炭在降低土壤中PAHs的总量、挥发量及生物有效性含量方面具有的剂量效应与PAHs的种类有关,且随着生物质炭施用量的增大,剂量效应的差异也增大。在5.0%施用量条件下,新鲜生物质炭与经老化处理后的氧化生物质炭、除灰生物质炭对土壤中菲可提取总量的降低率与对照组相比,分别高27.3%、27.7%、28.5%,芘分别高34.5%、34.8、35.7%,各组间无显著性差异(P>0.05);施加三种生物质炭都可降低土壤中菲、芘的挥发量,降低率分别为21.9%~25.5%、27.9%~28.6%,新鲜与氧化生物质炭、除灰生物质炭组间无显著性差异(P>0.05);在对土壤中菲生物有效性的降低方面,除灰和氧化炭与新鲜炭除第0周外并无显著差异(P>0.05),而对芘的控制能力方面,氧化生物质炭、除灰生物质炭、新鲜生物质炭的降低率分别为93.1%、92.5%、91.5%,且组间存在显著差异(P<0.05)。