河岸带“地质电池”的时空分布特征
编号:3449
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更新:2024-04-13 19:16:48
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特邀报告
摘要
通常氧化还原反应过程伴随着氧化剂或者还原剂的消耗,而地质电池在氧化还原反应过程中自身结构和性质几乎不发生变化,因此后者可以循环地参与氧化还原反应。目前研究证实磁铁矿、含铁黏土矿物和腐殖质可以充当地质电池材料,然而关于实际沉积物能否充当地质电池尚不清楚。河岸带沉积物中富含有大量的磁铁矿、含铁黏土矿物和腐殖质,并且河岸带发生着频繁的河水-地下水交互作用,因此有可能触发沉积物作为“地质电池”。为了验证上述假设,本研究首先从汉江河岸带采集了3种不同岩性的沉积物开展模拟实验。3轮氧化还原循环实验证实不同岩性沉积物均可以循环地储存和释放电子,并且反应后沉积物内部铁组分含量和结构几乎不发生变化,因此可以推断河岸带沉积物可以作为地质电池“地质电池”。进一步本研究调查了河岸带场地“地质电池”的分布特征,发现在河岸边以及临近的地下水水位波动带“地质电池”的电子交互容量比较高,而远离河岸的区域的“地质电池”的电子交互容量较低,其原因可能归结为河岸边以及地下水波动带氧化还原波动频繁,从而激活了“地质电池”。
关键词
河岸带,沉积物,地表水-地下水交互,氧化还原
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