Cd(II)与As(V)在土壤铁氧化物和细菌表面上的共吸附研究
2021-05-10尹雪斐杨蕊嘉刘玉玲铁柏清聂宁杜辉辉
尹雪斐 ,杨蕊嘉 ,刘玉玲 ,铁柏清 *,聂宁 ,杜辉辉
1. 湖南农业大学资源环境学院,湖南 长沙 410128;2. 湖南省灌溉水源水质污染净化工程技术研究中心,湖南 长沙 410128;3. 农业农村部南方产地污染防控重点实验室,湖南 长沙 410128
随着中国经济和社会的快速发展,土壤重金属污染尤其是镉砷复合污染问题非常突出。2014年《全国土壤污染状况调查公报》显示,镉点位超标率为7.0%、砷点位超标率为 2.7%(The Ministry of Environmental Protection,2014)。研究发现,广东大宝山矿区周边存在以镉砷为主的多金属复合污染,矿区部分稻田中镉砷最大超标倍数超出土壤环境二级标准值10倍以上(Shan et al.,2017)。此外,周俊驰等(2017)调查结果显示,湖南株洲某县耕地土壤受镉砷复合污染的高风险区域面积达23.23 km2。重金属和类金属的共存对生物和生态安全构成的风险高于其单一存在(Huang et al.,2009),直接影响土壤和农产品安全,威胁人体健康。因此,有必要探究镉砷在共存条件下的生物地球化学行为。
在土壤中,镉通常以阳离子形式存在,具有失电子趋向;砷多以阴离子形式存在,如 AsO43-、AsO33-,有得电子趋向,两者在土壤中的固定、迁移以及被植物吸收富集等方面均具有相反的特质(Li et al.,2018)。土壤中的主要活跃组分如矿物和有机胶体,通过吸附解吸、氧化还原和沉淀溶解等过程,影响重金属的形态、分布和迁移转化(Alessi et al.,2010)。重金属和类金属对不同土壤组分具有不同的亲和力。矿物,尤其是金属氧化物,多携带正电荷,表面位点密度高,与阴离子常常通过配位反应形成稳定的内圈络合物,因此对砷有很好的亲和性(Gallegos et al.,2012)。……
