淹水-落干条件下FeMnMg-LDH对污染底泥中砷迁移转化的调控研究
2023-10-07周宏光甘艳平伍德权杨延梅张扬王璐瑶
周宏光,甘艳平,伍德权,杨延梅*,张扬,王璐瑶
1.重庆交通大学/国家内河航道整治技术工程研究中心,重庆 400074;2.陕西省土地工程建设集团有限责任公司,陕西 西安 710075;3.黔西南州广播电视大学,贵州 兴义 562400
砷(Arsenic,As)是一种具有金属和非金属特性的有毒类金属(Al-Makishah et al.,2020),其作为“A类”人类致癌物,会导致多种疾病,例如皮肤癌、心血管和神经系统疾病(Karri et al.,2016;Balali-Mood et al.,2021),可通过吸入、摄入和皮肤接触吸收在人体内积累,对人体健康造成威胁。As主要以+3和+5两种价态存在于土壤和水环境,As(V)是氧化环境中的优势物种,而As(III)在还原环境占主导地位(Sarkar et al.,2016;Byeon et al.,2021)。As广泛存在于地壳和土壤中,其平均质量丰度为2.1 mg·kg-1和5.0 mg·kg-1(Zhu et al.,2014),地壳中As通过沉积、风化、挥发及火山等作用在一定环境条件下进入底泥,底泥在重金属污染中充当源和汇的双重作用(Zhang et al.,2014;Xu et al.,2017;Niu et al.,2021)。水库消落带因受到交替淹没与暴露的影响,消落带土壤及附近底泥在时空上具有较大的变异性(Graf,2006)。淹水和落干交替会引起氧化还原状态、植物及微生物生长等环境的改变(黄桂云等,2023;江维薇等,2023),可能会影响消落带地区底泥As的释放、迁移和转化。腐殖酸(Humic acid,HA)是土壤、沉积物和水域中的主要有机成分,含有各种含氧官能团,例如羧基、酚基和羟基,其具有疏水性、分散性和强络合性,影响重金属的迁移转化(Hu et al.,2021;Zhang et al.,2021);有学者研究表明红树林沉积物中HA与As和Sb发生络合作用,导致更容易生物利用和有毒的离子形式As和Sb的浓度下降(Mandal et al.,2013),另有研究显示HA显著提高了淹水水稻土As的还原和释放程度(Qiao et al.,2019),由此看来HA对重金属的作用机制尚存在争议。……
