五氯苯酚(PCP)是持久性有机污染物,在厌氧环境下可被还原脱氯。铁矿物(如磁铁矿、针铁矿)在厌氧含硫环境中,其表面可形成具有强还原能力的Fe(II)吸附态或FeS,是还原脱氯的活性组分。天然有机质(如腐殖酸HA)广泛存在,其在铁矿物表面的吸附,能显著改变矿物的表面反应性。本研究发现,在硫化物还原条件下,吸附了HA的针铁矿对PCP的还原脱氯速率远高于纯针铁矿。其机理是:HA分子中的醌基团,可以作为高效的“电子穿梭体”。HA吸附在矿物表面,与固相的还原态铁或FeS紧密接触,被迅速还原为氢醌态。随后,这些遍布溶液和矿物表面的还原态HA,能将获得的电子高效地传递给PCP分子,将其还原脱氯。HA的存在极大地延长了还原剂的电子传递半径和反应持久性。该研究揭示了自然界中广泛存在的有机质-矿物复合体系在调控环境污染物非生物自然衰减过程中的关键角色。
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