近期,我院杜冬云教授團(tuán)隊(duì)在地球化學(xué)類期刊《ACS Earth and Space Chemistry》發(fā)表了題為《Impacts of external Organic Carbon on Arsenic Release in Aquifer of Jianghan Plain, Central China》的最新研究成果,并被評(píng)選為補(bǔ)充封面論文(Supplementary Cover Article)。研究生孫燕為該論文的第一作者,葉恒朋教授為通訊作者。
論文鏈接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsearthspacechem.0c00358
封面鏈接:https://pubs.acs.org/pb-assets/images/_journalCovers/aesccq/aesccq_v005i006-4.jpg?0.6908845568785864



已有研究表明地表水-地下水相互作用下,區(qū)域內(nèi)施肥、畜禽養(yǎng)殖、季節(jié)性灌溉、農(nóng)村面源污染等人類活動(dòng)排放的有機(jī)質(zhì)與地下水中砷存在潛在關(guān)聯(lián)性,但有機(jī)質(zhì)對(duì)砷釋放及遷移影響的關(guān)鍵過程與作用機(jī)制尚不明確。針對(duì)這一科學(xué)問題,改論文揭示了淺層高砷地下水系統(tǒng)中有機(jī)質(zhì)介導(dǎo)下砷釋放及遷移的關(guān)鍵過程與作用機(jī)制。
該研究在前期工作基礎(chǔ)上,進(jìn)行野外采樣(湖北江漢平原仙桃市沙湖試驗(yàn)場)、室內(nèi)實(shí)驗(yàn)、測(cè)試分析,著重研究江漢平原地下水系統(tǒng)中不同深度沉積物的砷、鐵、有機(jī)物及微生物的類別進(jìn)行分析、微生物多樣性對(duì)有機(jī)質(zhì)的響應(yīng)、有機(jī)質(zhì)調(diào)控下砷的微生物氧化還原及遷移行為。結(jié)果顯示,外來有機(jī)質(zhì)與土著微生物群落共存時(shí),通過溶解和破壞鐵氧化物生物結(jié)構(gòu)促進(jìn)砷向液相的轉(zhuǎn)移。在此過程中,砷通過有機(jī)質(zhì)的降解轉(zhuǎn)化為不穩(wěn)定的中間體(As2S3,As2S5和AsS)。這些新成果為地下水砷污染防治提供了新的科學(xué)依據(jù)。

圖1 淺層沉積物中砷遷移轉(zhuǎn)化的機(jī)理