Journal of Hazardous Materials:罗有发等︱有机改良剂来源溶解性有机质对铅锌冶炼废渣重金属释放行为、生物有效性及赋存形态特征的影响

发布时间:2024-03-27阅读次数:103

黔西北大量无序堆放的历史遗留铅锌冶炼废渣重金属持续释放引起的周边水-土污染问题备受关注。植被恢复是降低铅锌冶炼废渣堆场重金属向周边环境释放-迁移的重要生态措施。有机改良剂添加是铅锌冶炼废渣堆场成功植被恢复的关键,同时有机改良剂分解产生的溶解性有机质(DOM)是影响铅锌冶炼废渣重金属迁移转化过程的重要因子。然而,有机改良剂来源DOM对铅锌冶炼渣重金属迁移转化行为的影响尚不清楚。因此,针对以上科学问题,通过室内微宇宙批次培养实验并结合元素地球化学与矿物学等手段研究了牛粪来源DOM对锌冶炼废渣重金属释放行为、生物有效性和赋存形态的影响。研究结果表明,DOM添加可不同程度促进废渣风化,除了导致废渣中石膏溶解外,对废渣中其他矿物相的影响较小。此外,DOM添加增加了废渣细菌群落多样性和丰度,其反过来导致DOM分解并促进易降解DOM组分向难降解DOM组分转化。DOM添加下废渣重金属释放量呈先增加后降低的趋势,废渣重金属释放特征的变化归因于DOM-细菌群落耦合作用对废渣重金属生物有效性和形态的影响。

有机改良剂来源DOM对废渣重金属迁移转化的影响机理可简要概括为:DOM中的类腐殖质物质可通过配体交换、络合作用促进废渣矿物溶解,影响废渣重金属生物有效性和赋存形态。DOM增加细菌群落多样性和丰度,细菌群落活性增加进一步促进DOM组分转化,进而影响废渣重金属生物有效性。DOM与细菌群落耦合作用改变废渣浸出液理化特性(如pHEh),从而影响废渣重金属生物有效性和赋存形态。本研究结果为深入认识DOM-微生物群落耦合作用对铅锌冶炼废渣重金属迁移转化行为的影响提供了新的见解。


上述研究成果发表于环境科学与生态学领域国际知名期刊Journal of Hazardous Materials上,喀斯特地质资源与环境教育部重点实验室罗有发副教授为第一作者,硕士研究生贺宇、周东然、潘丽山以及吴永贵教授参与了本研究。该研究得到了国家自然科学基金(52004074)的资助。

论文信息:Youfa Luo, Yu He, Dongran Zhou, Lishan Pan, Yonggui Wu. Organic amendment application affects the release behaviour, bioavailability, and speciation of heavy metals in zinc smelting slag: Insight into dissolved organic matter. Journal of Hazardous Materials, 2024, 465, 133105.

论文链接:https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2023.133105