Biochar Promotes Arsenopyrite Weathering in Simulated Alkaline Soils: Electrochemical Mechanism and Environmental Implications

生物炭 风化作用 毒砂 化学 环境化学 土壤水分 机制(生物学) 热解 地质学 地球化学 环境科学 土壤科学 有机化学 铜 哲学 黄铜矿 认识论
作者
Shuai Wang,Peng Liao,Ling Cen,Hongguang Cheng,Qingyou Liu
出处
期刊:Environmental Science & Technology [American Chemical Society]
卷期号:57 (22): 8373-8384 被引量:24
标识
DOI:10.1021/acs.est.2c09874
摘要

Oxidation dissolution of arsenopyrite (FeAsS) is one of the important sources of arsenic contamination in soil and groundwater. Biochar, a commonly used soil amendment and environmental remediation agent, is widespread in ecosystems, where it participates in and influences the redox-active geochemical processes of sulfide minerals associated with arsenic and iron. This study investigated the critical role of biochar on the oxidation process of arsenopyrite in simulated alkaline soil solutions by a combination of electrochemical techniques, immersion tests, and solid characterizations. Polarization curves indicated that the elevated temperature (5-45 °C) and biochar concentration (0-1.2 g·L-1) accelerated arsenopyrite oxidation. This is further confirmed by electrochemical impedance spectroscopy, which showed that biochar substantially reduced the charge transfer resistance in the double layer, resulting in smaller activation energy (Ea = 37.38-29.56 kJ·mol-1) and activation enthalpy (ΔH* = 34.91-27.09 kJ·mol-1). These observations are likely attributed to the abundance of aromatic and quinoid groups in biochar, which could reduce Fe(III) and As(V) as well as adsorb or complex with Fe(III). This hinders the formation of passivation films consisting of iron arsenate and iron (oxyhydr)oxide. Further observation found that the presence of biochar exacerbates acidic drainage and arsenic contamination in areas containing arsenopyrite. This study highlighted the possible negative impact of biochar on soil and water, suggesting that the different physicochemical properties of biochar produced from different feedstock and under different pyrolysis conditions should be taken into account before large-scale applications to prevent potential risks to ecology and agriculture.
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
独特的紫雪完成签到,获得积分10
刚刚
yes完成签到 ,获得积分10
1秒前
陈秀娟完成签到,获得积分10
1秒前
Neo.H完成签到,获得积分10
2秒前
XIA完成签到 ,获得积分10
4秒前
4秒前
8秒前
香蕉觅云的应助被houyidan采纳,获得10
9秒前
叽里咕噜lu完成签到 ,获得积分10
9秒前
小蘑菇的应助被WAYP采纳,获得10
9秒前
她的城完成签到,获得积分0
11秒前
SZ发布了新的文献求助10
12秒前
郢儿完成签到,获得积分10
12秒前
李似水完成签到 ,获得积分10
15秒前
如愿常隐行完成签到 ,获得积分10
15秒前
锦先生完成签到 ,获得积分10
16秒前
刘丰丰完成签到 ,获得积分10
17秒前
17秒前
开心的人杰完成签到,获得积分10
18秒前
隐形曼青的应助被现代的代丝采纳,获得30
21秒前
冷酷的海露完成签到,获得积分10
24秒前
唐陌完成签到 ,获得积分10
25秒前
neurist完成签到,获得积分10
27秒前
Raye完成签到,获得积分10
27秒前
专注可乐完成签到,获得积分10
28秒前
张文君完成签到,获得积分10
28秒前
28秒前
SciGPT的应助被Arthur采纳,获得10
28秒前
golf完成签到,获得积分10
30秒前
31秒前
又活了一天完成签到 ,获得积分10
32秒前
yjt完成签到 ,获得积分10
32秒前
sun完成签到,获得积分10
33秒前
Claire完成签到 ,获得积分10
33秒前
闵不悔完成签到,获得积分10
33秒前
阿成完成签到,获得积分10
34秒前
大气的迎丝完成签到 ,获得积分10
35秒前
威武幼荷完成签到 ,获得积分10
36秒前
36秒前
tigger完成签到,获得积分10
37秒前
高分求助中
(应助此贴封号)通过应助OA文献获取积分 10000
Rosenblum, Global Change Biology 800
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Convergent and bidirectional strategies towards the total synthesis of hemibrevetoxin B 300
Geschichtliche Grundbegriffe (GGB), Band 5: Pro–Soz 300
Die Religion in Geschichte und Gegenwart (RGG), 4. Auflage, Band 7: R–S 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 内科学 物理 有机化学 化学工程 生物化学 复合材料 光电子学 细胞生物学 心理学 量子力学 催化作用 物理化学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7797818
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9333109
关于积分的说明 20457827
捐赠科研通 7388497
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3325487
关于科研通互助平台的介绍 2472838
邀请新用户注册赠送积分活动 2342837