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同步辐射新技术揭示可溶性有机质促进铁铬共沉淀固铬的分子机制

文章来源 :退化及污染农田修复团队 作者:杨建军 发布时间: 2022-02-25 浏览量:

       近日,2022世界杯下注平台_世界杯竞猜app下载|官网退化及污染农田修复创新团队与国外研究者合作,利用国际上最新同步辐射扫描投射显微与扫描衍射相干成像(STXM-Ptychography)技术与核磁共振技术等相结合,研究揭示了秸秆DOM促进Fe(III)、Cr(III)共沉淀固Cr的分子机制。相关研究成果发表在《环境科学与技术(Environmental Science & Technology)》上。
       铬是我国农田八大重金属污染元素之一。土壤中Fe(III)与Cr(III)的共沉淀反应可有效降低Cr(III)的活性。然而,农作物秸秆还田后释放的可溶性有机质势必会影响上述反应,但具体影响和内在机制却不清楚。


图1 STXM-Ptychography表征有机铁氧化物复合体形貌及其铁(Fe),铬(Cr)与碳(C)在纳米尺度上的微区分布规律

       该研究发现适量秸秆可溶性有机质的存在,可促进共沉淀反应。此外,最新同步辐射STXM-Ptychography技术有效突破了土壤系统中普遍赋存的有机矿物复合体组分复杂、结构异质及配体多样等研究瓶颈,在纳米尺度上探明了可溶性有机质以架桥形式可促进有机铁氧化物复合体共沉淀,而间接提高重金属Cr(III)固定的多界面反应机制。该研究结果在前期研究成果基础上充分证实了秸秆源可溶性有机质对于超标农田重金属污染控制的多重效应,对于重金属超标农田上进行科学合理的秸秆还田,保障农田安全利用具有重要意义。


图2 STXM表征有机铁氧化物复合体中典型微区中碳(C)、铬(Cr)、铁(Fe)的分子形态

       该研究得到国家自然科学基金、“2022世界杯下注平台”科技创新工程等项目资助。
       原文链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.1c07528

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