研究报告
王冰清,于丹婷,郑袁明.不同氧化锰矿物与砷的交互作用[J].环境科学学报,2014,34(10):2608-2614
不同氧化锰矿物与砷的交互作用
- Interactions of different manganese oxides with arsenic
- 基金项目：国家自然科学基金项目(No.41071163,51221892)
- 作者
- 单位
- 王冰清
- 中国科学院生态环境研究中心,城市与区域生态国家重点实验室,北京 100085;中国科学院大学,北京 100049
- 于丹婷
- 中国科学院生态环境研究中心,城市与区域生态国家重点实验室,北京 100085;中国科学院大学,北京 100049
- 郑袁明
- 中国科学院生态环境研究中心,城市与区域生态国家重点实验室,北京 100085
- 摘要：利用从土壤铁锰结核中分离筛选得到的1株锰氧化细菌(芽孢杆菌,Bacillus sp.) GY16合成生物氧化锰,与化学合成的水钠锰矿进行比较,研究了不同氧化锰对As的氧化吸附特征.结果表明,生物氧化锰和化学氧化锰对As(Ⅲ)均有强烈的氧化作用,化学氧化锰对As(Ⅲ)的氧化速率要高于生物氧化锰,而单位物质的量的生物氧化锰对As(Ⅲ)的氧化量可达化学氧化锰的5倍,并且对As(Ⅴ)有非常明显的吸附作用,而化学氧化锰对As(Ⅴ)的吸附量则非常少.此外,随着生物氧化锰与As(Ⅲ)/As(Ⅴ)反应的进行,生物氧化锰对As(Ⅲ)/As(Ⅴ)的氧化吸附速率均逐渐降低.随着pH的增加,生物氧化锰对As(Ⅲ)的氧化量及As(Ⅴ)的吸附量均呈现出明显的下降趋势,但是化学氧化锰对As(Ⅴ)的吸附量却有微弱的增加.研究结果可为生物氧化锰应用于环境修复提供可靠的技术支撑.
- Abstract：A Mn-oxidizing bacterium,Bacillus sp.GY16,was isolated from Fe-Mn nodules.The biogenic Mn oxides were obtained by biosynthesis of this bacterial strain.Kinetics of As(Ⅲ) oxidation and As(Ⅲ)/As(Ⅴ) adsorption were investigated in comparison with a chemical manganese oxide birnessite,as well as pH effects on the processes of oxidation and adsorption.The oxidation rate of birnessite with As(Ⅲ) is faster than that of biogenic manganese oxide.The amount of As(Ⅲ) oxidized by biogenic manganese oxide is up to 5 times compared to birnessite and biogenic manganese oxide is a more effective As(Ⅴ) adsorbent than birnessite.The oxidation and adsorption capacities of biogenic manganese oxide decrease with the increase of pH.However,the amount of As(Ⅴ) adsorbed by chemical manganese oxide increases with the increase of pH. The findings provide fundamental technical support for biogenic manganese oxides application in environmental pollution remediation.
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