草酸钙钝化砷黄铁矿生物氧化同时促进砷固定的机制

作者：陈红瑞; 张多瑞; 李骞^*; 张雁

来源：环境科学学报, 2023, 43(05): 430-440.

DOI：10.13671/j.hjkxxb.2022.0377

• 砷
• 砷黄铁矿
• 草酸钙
• 生物氧化
• 钝化
• 固定

含砷硫化矿(ABSMs)的暴露溶解是导致矿区周边水域和土壤中砷含量超标的重要原因之一.嗜酸铁硫氧化微生物、氧气和水的接触会显著加速ABSMs的氧化和砷的释放.选择砷黄铁矿(FeAsS，最典型的ABSMs)为研究对象，探究了草酸钙(COM)对典型嗜酸菌Sulfobacillus thermosulfidooxidans生物氧化砷黄铁矿的钝化效应.结果表明，COM介导FeAsS生物氧化过程中产生的无定型纳米颗粒会致密包裹在细菌和矿物表面，抑制了细菌在矿物表面的吸附、Fe(II)的生物氧化和Fe3+对矿物的直接催化作用，最终钝化了FeAsS的溶解和砷的释放.在初始pH=2.0、COM添加量(以Ca2+浓度计)分别为0.25、0.5和1 g·L-1条件下生物氧化10 d后，As浓度由不含COM氧化体系的3.73 g·L-1分别降低至2.89、2.03和1.47 g·L-1.同时，COM的添加不仅明显抑制了黄钾铁矾的形成和累积，还使矿物表面砷的氧化受阻.COM浓度越高，表观钝化效应越强.在酸性条件下，被纳米颗粒粘附包裹后的细菌有利于砷的固定.

• 单位
  生物工程学院