Fe(Ⅱ)催化水铁矿晶相转变过程中Pb的吸附与固定

摘要：

厌氧状态下,游离态Fe(Ⅱ)(Fe(Ⅱ)aq)催化氧化铁晶相重组是重要的铁循环化学过程,其本质是Fe(Ⅱ)aq与结构态Fe(Ⅲ)间的Fe原子交换,这一过程对稻田土壤和沉积物中重金属的环境行为产生重要影响,其影响机制有待于深入研究.本研究结果显示,Fe(11)aq催化水铁矿晶相转变过程中,重金属离子Pb(Ⅱ)通过与Fe(Ⅱ)的竞争性吸附,降低了水铁矿表面吸附态Fe(Ⅱ)浓度,抑制了Fe(Ⅱ)aq与水铁矿中结构态Fe(Ⅲ)之间的Fe原子交换,最终降低水铁矿晶相转变速率并改变水铁矿晶相转变途径.无Pb(Ⅱ)时,水铁矿最终转变为针铁矿和磁铁矿;Pb(Ⅱ)影响下,转变产物主要为纤铁矿,部分为针铁矿和磁铁矿.在水铁矿晶相转变过程中,部分吸附到氧化铁表面的Pb(Ⅱ)通过晶体包裹或Fe结构位取代,被形成的氧化铁结构化固定,从而降低了重金属Pb(Ⅱ)的活性.

关键词：氧化铁、Fe原子交换、重金属、稳定同位素示踪、同晶置换

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分类号：TD8;P61

资助基金：the National Natural Science Foundation of China.41673135,41420104007,41671240;the Science and Technology Project of Guangdong Province.S2013050014266,2015A030313752,2016A030313780,2016B020242006;One Hundred Talents Programme of the Chinese Academy of Sciences.项目受国家自然科学基金.41673135,41420104007,41671240;广东省科技项目.S2013050014266,2015A030313752,2016A030313780,2016B020242006;中国科学院“百人计划”资助

在线出版日期：2017-08-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：621-628