近日,農(nóng)業(yè)農(nóng)村部環(huán)境保護(hù)科研監(jiān)測(cè)所農(nóng)田有機(jī)污染生物消減創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)從分子水平定量角度分析了磷酸根促進(jìn)鉛在土壤氧化物上的固定機(jī)制。相關(guān)研究成果發(fā)表在《環(huán)境科學(xué)與技術(shù)(Environmental Science & Technology)》上。
重金屬在環(huán)境中的分布受其與土壤中天然膠體的界面反應(yīng)控制,闡明其界面反應(yīng)機(jī)制對(duì)于預(yù)測(cè)和控制重金屬污染具有重要意義?,F(xiàn)階段化學(xué)形態(tài)模型能夠預(yù)測(cè)鎘和銅等金屬在土壤中的分布,但預(yù)測(cè)鉛分布仍面臨挑戰(zhàn)。磷肥施用(磷酸根)作為土壤中鉛固定的關(guān)鍵影響因素,在建模中常被忽略。對(duì)磷酸根與鉛固定相關(guān)機(jī)制的認(rèn)識(shí)不足,阻礙了化學(xué)形態(tài)模型的準(zhǔn)確建立和土壤鉛高效鈍化方法的研發(fā)。
該研究從分子水平量化了磷酸根對(duì)鉛在土壤氧化物上固定的促進(jìn)機(jī)制。研究發(fā)現(xiàn),低磷水平主要通過靜電協(xié)同作用增強(qiáng)鉛的雙齒絡(luò)合;在低鉛和高磷水平下,鉛的固定主要通過在酸性條件下形成三元絡(luò)合物,最高占比可達(dá)80%;在高鉛水平下,形成磷酸鉛表面沉淀成為主要機(jī)制。該研究首次明確了單齒共氧結(jié)構(gòu)在三元絡(luò)合物中的優(yōu)勢(shì)性,開發(fā)了一套可靠的化學(xué)形態(tài)模型參數(shù),為鉛污染的預(yù)測(cè)和管理提供了新視角和工具。
該研究得到國家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目的支持。(通訊員 姚金玲)