Near-Surface Hydroxyl Radical Hotspots Mobilize Cadmium and Immobilize Arsenic during Paddy Soil Drainage

排水 氧化还原 环境化学 污染 氧化剂 水田 羟基自由基 化学 微量金属 环境修复 环境科学 金属 吸附 溶解度 原位 渗透(战争) 氧气 薄膜中的扩散梯度 激进的 人体净化 遗传算法 电感耦合等离子体质谱法 水溶液
作者
Xiaowei Zhang,Hui Huang,Yu-Peng Zhu,Ming-Ming Chen,Haiying Lu,Changyin Zhu,Jiangang Han,Fang‐Jie Zhao,Peng Wang
出处
期刊:Environmental Science & Technology [American Chemical Society]
卷期号:59 (44): 24035-24043 被引量:16
标识
DOI:10.1021/acs.est.5c13273
摘要

Alternating flooded (anoxic) and drained (oxic) conditions restructure redox chemistry in paddy soils, but how drainage shapes vertical distributions of reactive oxygen species (ROS) and metal mobility remains unclear. Using soil-slope incubations of three contaminated paddy soils, coupled with in situ ROS spatial imaging (IS-ROS-SI), diffusive gradients in thin films (DGT), and laser ablation inductively coupled plasma mass spectrometry (LA-ICP-MS), we resolved a transient oxidative front forming ∼1 to 5 cm below the water-soil interface during early drainage. Within this zone, steep O 2 gradients and rapid Fe(II) oxidation generated hydroxyl radical (•OH) hotspots that accelerated CdS oxidation, increasing Cd solubility by up to 2.6-fold, while concurrently oxidizing As(III) to As(V) and enhancing adsorption to Fe/Mn (oxyhydro)oxides, thereby reducing As solubility by as much as 48%. The Random Forest model identified pH, the O 2 penetration depth (aggregation-controlled), and mineral-bound Fe(II) speciation as the primary controls on •OH production. This mechanistic insight into ROS-driven redox transformations along vertical profiles reveals a dual role of drainage-induced •OH in enhancing Cd mobilization while suppressing As release, with implications for managing redox-sensitive contaminants and improving rice grain safety in contaminated paddy fields.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
研友_ZbMNPn完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
传奇3应助笑点低的雁易采纳,获得10
1秒前
1秒前
1秒前
本泽牛完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
CipherSage应助mseahy采纳,获得10
4秒前
华仔应助清脆的半青采纳,获得10
6秒前
6秒前
6秒前
wzy发布了新的文献求助10
6秒前
大模型应助Rosemarry采纳,获得10
6秒前
眼睛大的向薇完成签到,获得积分10
6秒前
任娜发布了新的文献求助10
6秒前
与期完成签到,获得积分20
7秒前
liujiaqi发布了新的文献求助30
8秒前
cdercder应助zzzz采纳,获得10
8秒前
冷静的豪发布了新的文献求助30
9秒前
十一完成签到,获得积分10
9秒前
11秒前
852应助快乐傲南采纳,获得10
11秒前
11秒前
夺爱发布了新的文献求助10
12秒前
科研通AI6.2应助姬文博采纳,获得10
12秒前
小鲤鱼发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
13秒前
高兴的悟空完成签到,获得积分10
13秒前
一拳俩饼发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
一叶知秋发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
没名字发布了新的文献求助150
14秒前
14秒前
lxl1996完成签到,获得积分10
15秒前
不嘻嘻嘻发布了新的文献求助10
17秒前
Rosemarry发布了新的文献求助10
17秒前
KK发布了新的文献求助10
18秒前
传奇3应助Debra采纳,获得10
18秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
模型平均及其应用 900
Nondestructive Testing Handbook: Vol. 4, Thermal and Infrared Testing (IR), 4th ed 800
作者名:Kristopher P. Plain,悉尼大学的,目前只能查到其四篇论文,想找到其博士论文 590
Évora na Idade Média 555
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Structural Analysis 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7351940
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8963403
关于积分的说明 19041724
捐赠科研通 7001157
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3221458
关于科研通互助平台的介绍 2385864
邀请新用户注册赠送积分活动 2201884