土壤Fe(III)矿物诱导Cr(VI)还原解毒的电子传递过程
编号:4563
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更新:2024-04-16 14:56:37 浏览:944次
口头报告
摘要
通常认为土壤Fe(II)是Cr(VI)还原解毒的主要电子供体,而Fe(III)矿物的作用较为有限。我们研究发现:(1)太阳照射促使硅酸盐结合态Fe(III)向Fe(II)转化,并对Cr(VI)的还原解毒发挥主导作用。土壤中硅酸盐结合态Fe(III)主要以赤铁矿、针铁矿等氧化铁和高岭石组成的粘土-氧化铁复合物形式存在,在太阳照射下可通过本征激发产生光电子生成硅酸盐结合态Fe(II),或者在形成粘土-氧化铁-有机质络合物后,通过LMCT过程生成。(2)土壤Fe(III)可参与黑炭对Cr(VI)的还原,尤其是弱晶型铁矿。黑炭对弱晶型铁结合态Cr(VI)的还原主要为间接电子传递,即黑炭首先通过C-O-Fe键将电子传递到铁矿,然后通过铁矿表面价态转化将电子传递给Cr(VI)。对于晶型铁结合态Cr(VI),黑炭与Cr(VI)之间的直接电子传递是其主要还原路径。(3)土壤Fe(III)会降低黑炭对Cr(VI)的还原,主要因为铁矿对黑炭表面官能团的氧化效应以及形成铁-炭复合结构覆盖于炭表面,阻碍电子传递。然而,土壤Fe(III)与小分子有机酸复合作用促进了黑炭对Cr(VI)的还原,这是因为有机酸不仅可作为络合剂减少铁矿与黑炭复合,还可作为电子供体被黑炭及其还原产生的Fe(II)介导。上述研究结果强调了土壤三价铁矿物在铬还原解毒的重要作用,拓展了对铬环境地球化学过程的认知。
关键词
土壤Cr(VI),土壤铁矿物,电子传递,黑炭,环境地球化学
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