第6E 期铁和硫的形态转化与水体黑臭的关系李真，黄民生*，何岩，张勇（华东师范大学资源与环境科学学院,上海200062）摘要：介绍了黑臭水体概念及形成原因，分析了自然水体中铁与硫的赋存形态、转化过程和影响因素，阐明铁与硫的形态转化与水体黑臭的关系：以有机物为主的耗氧物质破坏水体中铁与硫循环因而造成Fe 2+与H 2S 大量累积，出现水体黑臭现象。关键词：黑臭；铁形态；硫形态；循环转化中图分类号：X52文献标志码：Adoi ：10.3969/j.issn.1003-6504.2010.6E.001文章编号：1003-6504(2010)6E-0001-03The relationship between the form transformation of iron and sulfurand the black-odor water bodyLI Zhen,HUANG Min-sheng *,HE Yan,ZHANG Yong（School of Resoures and Environmental Scienu,East China Normal Vniversity,Shanghai 200062,China ）Abstract ：This paper briefly introduces the concept and the formation of black -odor water body,and analyses the speciation of iron and sulfur,the transformation processes and influencing factors.Additionally,the relationship is reviewed regarding the form transformation of iron and sulfur and the black-odor water body i.e.The oxygen-consuming organic matters destroy the natural cycle of iron and sulfur and thus the accumulation of Fe 2+and H 2S,resulting in malodorousness.Key words ：malodorous;iron form;sulfur form;transformation收稿日期：2009-12-04；修回2010－01－27基金项目：国家科技重大专项(2009ZX07317-006)作者简介：李真（1986-），男，硕士研究生，研究方向为城市水环境治理与修复，（手机）139********（电子信箱）lizhenflash@163.com ；*通讯作者，教授，（电子信箱）mshuang@des.ecnu.edu.cn 。水体黑臭是指水体的颜色呈黑色或泛黑色并散发出刺激人体嗅觉器官的气味，引起人们不愉快或厌恶的现象[1]，经常可见于有机污染的城市内河、富营养化湖泊的部分水域、部分时段以及水库的深层水体。目前，城市河流黑臭已经成为普遍存在的水体污染问题之一。水体黑臭不仅直接危及城市饮用水源，而且影响城市形象、城市生态环境和人体健康。水体黑臭的成因很复杂，复氧与耗氧失衡导致水相和沉积相氧化还原环境变化，造成铁、硫化合物的化学/生物转化机制及其产物的变化。应太林[2]研究发现苏州河水体悬浮颗粒物中铁含量远高于其他金属元素含量，并通过实验进一步证明了亚铁在致黑方面的主导作用，同时发现水体逸出的恶臭气体中主要为硫化氢。研究铁与硫的形态及分析其形态转化与水体黑臭之间的关系，对解决水体黑臭现象具有一定的理论指导意义；并能通过监测铁和硫指标，作为预示参数表征水体内部所发生的复杂的物理化学和生物反应过程，分析和预测水体黑臭的发生。1铁在水体中的形态转化与影响因素1.1铁形态的转化过程分析铁的形态有助于了解和研究铁的环境行为和生态效应。范华均等[3]将水体中铁分为无机态铁和有机态铁；悬浮态铁和溶解态铁；Fe(Ⅱ)和Fe(Ⅲ)，主要有Fe(Ⅱ)和Fe(Ⅲ)两种价态。在不同的pH 和氧化还原电位下，形态之间会发生转化作用。pH 决定Fe(Ⅱ)和Fe(Ⅲ)各自的化合态分布，而氧化还原电位则决定着总铁中Fe(Ⅱ)和Fe(Ⅲ)之间的分配[4]。在pH ＜5时，三价铁离子的有机络合物比较稳定；在pH ＞6时，铁离子发生水解而以铁氧化物的形式沉淀。含氧水层中稳定为三价态，有机化合物分子上的羟基和羧基与铁形成表面络合物，以胶体状态存在。在缺氧水中亚铁离子是比较稳定的，主要以水合形式存在[5]。两种价态的铁通过化学作用或微生物作Environmental Science &Technology第33卷第6E 期2010年6月Vol.33No.6EJune 2010
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