研究揭示腐殖質鐵氧化物復合物和六價鉻相互作用進展

　　隨著工業的發展，重金屬對水體的污染日益嚴重，其中，六價鉻因為其具有潛在致癌性、對環境的持久危害性而受到人們的廣泛關注。當環境被Cr(VI)污染后，水體以及土壤中Cr(VI)的遷移轉化行為對于環境監測以及污染的評估顯得格外重要。另一方面，作為地殼中元素含量第四的鐵以及代表著土壤中有機質的腐殖質以其特有的性質，對六價鉻的遷移和轉化影響深遠。鐵氧化物和腐殖質在自然界中通常以復合體形式存在，復合體形成后，其與鐵氧化物以及腐殖質的性質差異明顯，故利用鐵氧化物腐殖質復合體作為實驗對象，能更深層次地揭示六價鉻在環境中的行為，為六價鉻在水體以及土壤中的預測、評估提供理論基礎。

　　中國科學院城市環境研究所趙峰研究組研究了兩種鐵礦（磁鐵礦和赤鐵礦）對六價鉻的吸附過程中兩種腐殖質（腐殖酸和富里酸）的影響以及相應生物效應。通過吸附動力學、吸附等溫線和吸附熱力學研究，結果表明，所有實驗組對六價鉻的吸附都是自發的，且都在吸附劑表面進行，化學吸附和物理吸附同時存在，但主要以化學吸附為主；除赤鐵礦腐殖酸復合體對六價鉻的吸附過程外，其余實驗組對六價鉻的吸附均屬于放熱反應。不同的腐殖質對于不同的鐵氧化物吸附鉻能力影響不盡相同，例如，富里酸能增加磁鐵礦對六價鉻的吸附量，而腐殖酸卻顯著減小了赤鐵礦對于六價鉻的吸附。腐殖質對于鐵氧化物吸附六價鉻的影響也導致不同的微生物群落變化。例如，由于腐殖質減少了赤鐵礦對六價鉻的吸附，微生物多樣性的變化明顯變小，而腐殖質的存在與否對磁鐵礦樣品中微生物群落影響甚微。該研究闡釋了環境中六價鉻在鐵氧化物-腐殖質復合體界面行為的復雜性，同時也拓展了鉻在環境中遷移與轉化的理解。

　　研究成果發表在Environmental Pollution上。論文共同第一作者為城市環境所客座學生鄭志勇和博士生鄭越，研究員趙峰為通訊作者。該研究受到國家自然科學基金、廈門科技項目和福建省中科院STS計劃配套項目的支持。