2017年3月15日，《Water Research》上刊发了我校生物地质与环境地质国家重点实验室朱健博士的论文——碳酸钙诱导模拟酸性矿山废水pH升高引起Fe(II)氧化活化氧气产生羟自由基(Production of hydroxyl radicals from oxygenation of simulated AMD due to CaCO3-induced pH increase)。

酸性矿山废水（AMD）具有低pH和富含Fe(II)和重金属元素的特点。喀斯特地貌区占地表总面积的10-15%，区域内AMD广泛分布。当AMD流经喀斯特地表时，碳酸盐岩与AMD反应，提高AMD的pH，促进Fe(II)化学氧化。该论文通过实验测定发现，在初始pH 3、8.93 mM Fe2+的模拟AMD中投加碳酸钙会产生氧化性极强的羟自由基。随着碳酸钙添加量从0.67 g/L增加到2.78 g/L，Fe(II)的氧化速率也相应递增，但其羟自由基累积浓度在1.39 g/L 碳酸钙添加量时达到最大值，其24 h的累积浓度为59.3 μM。在该反应中，水铁矿和纤铁矿吸附Fe(II)和碳酸根络合态Fe2+（如菱铁矿）为贡献羟自由基产生的主要Fe(II)形态；同时，合适的pH（如5-6）使Fe(II)具有适中的氧化速度，这也有利于产生更多的羟自由基。该研究发现，AMD氧化产生的羟自由基能同时氧化As(III)等低价重金属和磺胺等有机物，这将影响喀斯特地区污染物的迁移转化和全球的碳循环过程。

论文链接：