土壤理化性质对硫化零价铁脱氯活性的调控机制：固相颗粒与可溶组分的差异化作用

《Environmental Research》：Key soil physicochemical properties affecting the dechlorination activity of sulfurized zero-valent iron: Different roles of soil particles and soluble components

本综述系统解析了土壤固相颗粒与可溶组分对硫化零价铁（SZVI）降解三氯乙烯（TCE）活性的差异化影响机制。研究发现土壤颗粒通过提供有效接触位点提升SZVI活性，而可溶组分（如NO3-、PO43-）通过改变材料表面性质或竞争电子抑制反应，为土壤污染修复材料优化提供了关键理论依据。

　　

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Materials and methods

本研究使用的详细材料信息及实验系统设置如表S1、S2和S3所示。

Comparison of the five systems: SZVI_water, SZVI_pre-soil, SZVI_soil, SZVI_de-soil, and SZVI_ex

与常见的液相还原法制备硫化纳米零价铁（S-nZVI）相比，球磨法更简单、经济且具实际应用潜力。球磨制备的SZVI材料比表面积为2.99 m²/g，孔体积为0.0042 cm³/g，平均孔径为55.91 nm，表面S/Fe比为1:4.87，表明硫元素均匀负载于材料表面，与球磨零价铁特征一致。

Conclusion

本研究通过系统分析三种典型土壤中SZVI对TCE的降解活性，明确了关键土壤理化性质的影响规律。结果表明，材料在所有土壤中的脱氯活性均高于水相体系，其中NX（K=0.98 h^-1）和HN（K=0.66 h^-1）土壤中SZVI_soil活性显著提升，而GD（K=0.14 h^-1）土壤因高有机质含量呈现强烈抑制。土壤固相组分通过提供TCE与SZVI的有效接触位点增强反应活性，而可溶组分则通过改变材料表面性质（如NO₃^-、PO₄^3-）或竞争电子（如NO₃^-、Mn²⁺）抑制活性。