含铁矿物对场地有机污染物自然衰减影响研究进展

作     者：刘瑶 杨延梅 尤迪 尚长健 贾永锋 LIU Yao;YANG Yanmei;YOU Di;SHANG Changjian;JIA Yongfeng

作者机构：重庆交通大学河海学院重庆400074 中国环境科学研究院环境基准标准与风险管控全国重点实验室北京100012 中国环境科学研究院生态环境部地下水污染模拟与控制重点实验室北京100012 河北地质大学水资源与环境学院河北石家庄050031 

出 版 物：《环境科学研究》 (Research of Environmental Sciences)

年 卷 期：2025年第38卷第5期

页      面：1098-1108页

核心收录：

学科分类：12[管理学] 1204[管理学-公共管理] 082803[工学-农业生物环境与能源工程] 08[工学] 0828[工学-农业工程] 120405[管理学-土地资源管理] 

基　　金：国家重点研发计划项目(No.2019YFC1806204) 国家自然科学基金项目(No.41907178) 

主　　题：含铁矿物 自然衰减 生物降解 化学还原降解 吸附 

摘      要：随着工业化和城市化进程加速,石油化工和其他工业活动导致的有机污染(如多环芳烃、卤代烃等)对生态环境和公众健康构成潜在威胁。因此,高效防控石化污染场地中的有机污染物受到广泛关注。含铁矿物因其在土壤和含水层沉积物中广泛的分布、独特的晶体结构和活跃的表面化学性质等特点,是影响有机污染物迁移和转化的重要因素。为全面理解含铁矿物对有机污染物自然衰减的关键作用,本文基于含铁矿物的不同类型及性质,系统地从吸附、化学还原降解、生物降解三个方面介绍了含铁矿物去除有机污染物的研究进展,阐述了其对有机污染物自然衰减过程的影响及其作用机制。结果表明:①在吸附过程中,拥有高比表面积和表面羟基活性的含铁矿物更易作为有机污染物的吸附剂。②在化学还原降解中,实际起还原脱卤作用的是含Fe(Ⅱ)的活性含铁矿物,其中马基诺矿和黄铁矿对污染物降解活性表现最佳。③在生物降解过程中,主要以Fe(Ⅲ)矿物作为电子受体参与微生物的代谢过程。其中,以水铁矿为代表的弱结晶性Fe(Ⅲ)矿物释放的Fe(Ⅲ)通常优先被铁还原菌利用从而促进铁异化还原,导电含铁矿物还能促进产甲烷过程中互养群落之间的直接种间电子转移从而提高降解效率。由于场地固有性质及污染物的多样性,未来建议系统研究铁氧化物、铁硫化物和含铁黏土矿物在多污染物共存下的作用机制,明确含铁矿物的赋存形态及性质对有机污染物自然衰减的主要作用过程及其长期有效性,科学支撑场地自然衰减能力评估。