研究阐明铅污染土壤的机制
近日，农业农村部环境保护科研监测所农田有机污染生物消减创新团队从分子水平定量角度分析了磷酸根促进铅在土壤氧化物上的固定机制。相关研究成果发表在《环境科学与技术(Environmental Science & Technology)》上。
重金属在环境中的分布受其与土壤中天然胶体的界面反应控制，阐明其界面反应机制对于预测和控制重金属污染具有重要意义。现阶段化学形态模型能够预测镉和铜等金属在土壤中的分布，但预测铅分布仍面临挑战。磷肥施用（磷酸根）作为土壤中铅固定的关键影响因素，在建模中常被忽略。对磷酸根与铅固定相关机制的认识不足，阻碍了化学形态模型的准确建立和土壤铅高效钝化方法的研发。
该研究从分子水平量化了磷酸根对铅在土壤氧化物上固定的促进机制。研究发现，低磷水平主要通过静电协同作用增强铅的双齿络合；在低铅和高磷水平下，铅的固定主要通过在酸性条件下形成三元络合物，最高占比可达80%；在高铅水平下，形成磷酸铅表面沉淀成为主要机制。该研究首次明确了单齿共氧结构在三元络合物中的优势性，开发了一套可靠的化学形态模型参数，为铅污染的预测和管理提供了新视角和工具。
该研究得到国家自然科学基金等项目的支持。（通讯员 姚金玲）
原文链接： https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.4c03927
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