腐殖酸对Fe(II)催化的针铁矿转化过程及镉（Cd）命运的影响：来自微观表征和稳定镉同位素分析的见解

《Environmental Science: Nano》：Influence of humic acids on Fe(II)-catalyzed ferrihydrite transformation and the fate of Cd: insights from microscopic characterization and stable Cd isotopes

腐殖酸通过吸附铁矿物表面羧基和羟基，稳定无定形Fe(OH)?并抑制其向针铁矿、赤铁矿和磁铁矿转化，但竞争吸附导致镉固定能力下降并增强溶液迁移性。稳定同位素δ11?/11?Cd分析显示，轻同位素优先富集于无定形Fe(OH)?，随结晶化过程δ值增大。该研究为有机-无机-重金属耦合体系的环境修复提供了理论依据。

　　

了解镉（Cd）在多组分系统中动态多过程中的命运对于其在环境中的有效修复至关重要。然而，腐殖酸（HAs）对铁（Fe）矿物转化和镉（Cd）动态的影响仍知之甚少。本研究采用了微观表征方法（X射线衍射、傅里叶变换红外光谱和透射电子显微镜）以及稳定的镉同位素来研究腐殖酸对Fe(II)催化的针铁矿（Fh）转化和镉动态的影响。研究结果表明，腐殖酸通过其羧基和羟基的吸附作用稳定了非晶态的针铁矿，抑制了针铁矿向更结晶的赤铁矿（Lp）、针铁矿（Gt）和磁铁矿（Mt）的转化。然而，腐殖酸与镉竞争矿物表面的结合位点，降低了镉的滞留量并增强了其在溶液中的移动性。铁矿物的镉同位素组成（δ^114/110Cd）显示，最初较轻的镉同位素优先吸附在针铁矿上（?0.26‰），随着时间的推移，当较重的同位素被纳入结晶矿物结构（如缺陷、孔隙、Lp的层间）时，δ^114/110Cd值发生了变化。我们的发现对于制定修复和可持续管理策略至关重要，这些策略旨在平衡富有机环境中的碳储存和重金属污染控制。