铁氧化物驱动的吸附与氧化转化作用提升了溶解有机物的电子交换能力：环境影响

《Environmental Science & Technology》：Ferrous Oxidation-Driven Adsorptive and Oxidative Transformation Boosts Electron Exchange Capacity of Dissolved Organic Matter: Environmental Implications

Dissolved organic matter (DOM)的电子交换能力（EEC）在Fe(II)氧化驱动下因吸附分馏和氧化反应发生显著变化，分子量降低和O/C比升高是关键因素，硫基团形成进一步增强EEC，促进微生物电子传递并加剧砷释放风险。

　　

溶解有机物质（DOM）在微生物电子转移过程中起着重要作用，影响着元素生物地球化学循环和污染物的归趋。然而，在长期周期性水文变化的影响下，其电子交换能力（EEC）会因亚铁（Fe(II)）氧化引发的吸附分馏和化学转化而发生显著变化，而这些变化目前仍缺乏深入研究。本研究证实，周期性Fe(II)氧化可使DOM的EEC提高多达6.2倍。傅里叶变换离子回旋共振质谱（FT-ICR MS）分析显示，Fe(II)氧化使DOM中的低分子量多酚类物质和高度不饱和酚类物质的含量分别增加了26.3%和24.4%，并富集了能够介导电子转移的醌类和酚类官能团。同时，通过将FT-ICR MS数据与机器学习技术相结合，研究发现分子量和O/C比的变化是决定DOM EEC增强的关键因素，新生成的含硫官能团也起到了重要作用。Fe(II)氧化过程中的吸附分馏和活性氧引发的氧化转化共同导致了DOM EEC的增加，其中吸附分馏起到了主导作用。这些动态的DOM变化显著促进了微生物电子转移，持续刺激了水稻土壤中的铁还原反应以及砷的释放，从而可能加剧有毒金属的生物可利用性，对食品安全构成威胁。