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铬取代针铁矿异化铁还原过程及铬的环境行为研究

         

摘要

铬(Cr)是环境中常见的重金属污染物,在土壤中常与铁氧化物结合在一起,其环境行为受到土壤铁循环过程的影响;尤其是在铁还原菌作用下,该类铁氧化物容易发生还原溶解,增强了Cr的移动性.以土壤中常见的Cr(III)取代针铁矿(Cr-Goe)为研究对象,利用微生物生长Logistic方程拟合、相关分析等统计方法以及X射线衍射(XRD)表征手段,研究异化铁还原菌Shewanella oneidensis MR-1对不同铬取代量针铁矿的Fe(III)还原、重金属释放固定以及矿物物相变化.不同反应体系中Fe(II)的生成表明,Shewanella oneidensis MR-1具备还原Cr取代针铁矿的能力;与纯针铁矿相比较,铬的取代抑制了针铁矿的铁还原过程,且铁还原效果随Cr取代率的增加而降低,其大小顺序为针铁矿>1.5%Cr-Goe>3.4%Cr-Goe>9.03%Cr-Goe>10.3%Cr-Goe.铁还原速率k值与针铁矿中Cr(III)的取代量呈指数关系(R2=0.9995,P<0.001);当针铁矿中Cr(III)的摩尔取代量大于9.03%时,Cr-Goe的铁还原速率呈最低值,约为0.26 d?1.在异化铁还原的同时,包裹于铁矿中的Cr被释放到环境中,且随矿物二次成矿,部分Cr(III)再一次被包裹到矿物晶格中.XRD表征显示,矿物在异化铁还原过程中,矿物相仍为针铁矿.该研究结果可为土壤铁还原过程中重金属的环境行为提供理论依据.

著录项

  • 来源
    《生态环境学报》 |2020年第9期|1883-1889|共7页
  • 作者单位

    广东石油化工学院生物与食品工程学院 广东 茂名 525000;

    广东省科学院生态环境与土壤研究所/华南土壤污染控制与修复国家地方联合工程研究中心/广东省农业环境综合治理重点实验室 广东 广州 510650;

    广东省科学院生态环境与土壤研究所/华南土壤污染控制与修复国家地方联合工程研究中心/广东省农业环境综合治理重点实验室 广东 广州 510650;

    广东省科学院生态环境与土壤研究所/华南土壤污染控制与修复国家地方联合工程研究中心/广东省农业环境综合治理重点实验室 广东 广州 510650;

    广东省科学院生态环境与土壤研究所/华南土壤污染控制与修复国家地方联合工程研究中心/广东省农业环境综合治理重点实验室 广东 广州 510650;

    中国科学院地球化学研究所/环境地球化学国家重点实验室 贵州 贵阳 550001;

  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 chi
  • 中图分类 土壤污染化学;土壤污染及其防治;
  • 关键词

    异化铁还原; 铬; 针铁矿; 希瓦氏菌;

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