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【24h】

Effect of Chloride and Suwannee River Fulvic Acid on Cu Speciation: Implications to Cu Redox Transformations in Simulated Natural Waters

机译：氯化物和苏旺尼河中富勒酸对铜形态的影响：对模拟天然水中铜氧化还原转化的影响

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摘要

Copper is a critical trace nutrient and, at higher concentrations, a toxicant in natural waters, with the relative rates of transformation between the Cu(Ⅰ) and Cu(Ⅱ) oxidation states being key to its speciation, bioavailability, and toxicity. While the influence of chloride (Cl~-) and natural organic matter on Cu speciation and associated redox transformations has been studied separately, their combined influence on Cu speciation and Cu redox transformations has not been examined. As such, in this study, we investigate the impact of Cl~- and Suwannee River fulvic acid (SRFA) on Cu(Ⅱ) reduction and Cu(Ⅰ) oxidation kinetics at pH 8.2. SRFA plays a dual role in providing Cu(Ⅱ) reducing moieties as well as Cu ligating sites. Our results indicate that the SRFA-bound Cu(Ⅱ) is less reactive than the inorganic Cu(Ⅱ), and the SRFA-bound Cu(Ⅰ) being much more rapidly oxidized than the inorganic Cu(Ⅰ). The presence of Cl~- weakens Cu(Ⅱ) binding by SRFA, thereby increasing the reactivity of Cu(Ⅱ). Similarly, weakening of Cu(Ⅰ) binding by SRFA and concomitant binding of Cu(Ⅰ) by Cl~- stabilizes Cu(Ⅰ). Our results further show that continuous formation of hydrogen peroxide occurs in the presence of Cu(Ⅱ), SRFA, and Cl~- in air-saturated solution with the presence of H_2O_2 enhancing the dynamic nature of the system.
机译：铜是天然水中的一种重要微量营养元素，在较高浓度下是一种有毒物质，其中铜（Ⅰ）和铜（Ⅱ）氧化态之间的相对转化速率是铜的形态，生物利用度和毒性的关键。虽然已经分别研究了氯化物（Cl〜-）和天然有机物对Cu形态和相关氧化还原转化的影响，但尚未研究它们对Cu形态和Cu氧化还原转化的综合影响。因此，在本研究中，我们研究了Cl〜-和Suwannee河黄腐酸（SRFA）在pH 8.2下对Cu（Ⅱ）还原和Cu（Ⅰ）氧化动力学的影响。 SRFA在提供Cu（Ⅱ）还原部分以及Cu连接位点方面起双重作用。我们的结果表明，SRFA结合的Cu（Ⅱ）的反应性比无机Cu（Ⅱ）弱，并且SRFA结合的Cu（Ⅰ）的氧化速度比无机Cu（Ⅰ）快得多。 Cl〜-的存在减弱了SRFA对Cu（Ⅱ）的结合，从而提高了Cu（Ⅱ）的反应性。同样，SRFA减弱Cu（Ⅰ）的结合力和Cl〜-同时伴随Cu（Ⅰ）的结合使Cu（Ⅰ）稳定。我们的结果进一步表明，在空气饱和溶液中存在Cu（Ⅱ），SRFA和Cl〜-时，H_2O_2的存在会不断形成过氧化氢，从而增强了系统的动态特性。

著录项

  • 来源
    《Environmental Science & Technology》 |2020年第4期|2334-2343|共10页
  • 作者

    Guowei Xing; Shikha Garg; Christopher J. Miller; A. Ninh Pham; T. David Waite;

  • 作者单位

    School of Civil and Environmental Engineering The University of New South Wales Sydney 2052 Australia;

    School of Civil and Environmental Engineering The University of New South Wales Sydney 2052 Australia;

  • 收录信息 美国《科学引文索引》(SCI);美国《工程索引》(EI);美国《生物学医学文摘》(MEDLINE);美国《化学文摘》(CA);
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  • 正文语种 eng
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