水と氷における天然および廃棄物のCr (III) 含有水酸化物の光酸化:Cr (III) -O₂複合媒介による酸化と自然有機物質の作用

科学分野:

• 環境化学
• 地化学
• 写真化学

背景:

• クロミウム (III) は安定した形態ですが,有毒なクロミウム (VI) への酸化は環境的に重要なものです.
• クロミウム (VI) 生成のためのアビオティック経路は,環境汚染を理解するために不可欠です.

研究 の 目的:

• Cr (III) を含有する水酸化物の光酸化溶解をCr (VI) の源として調査する.
• このプロセスにおける自然有機物質 (NOM) と溶液相 (水分と冷凍) の役割を調べる.
• 紫外線照射でCr (III) からCr (VI) に変換するメカニズムを解明する.

主な方法:

• 水溶液と冷凍溶液でCr (OH) 3とFe-Cr水酸化物を照射する.
• 自然有機物質 (NOM) を含め,その影響を評価する.
• ライト・ダーク・サイクルと水性凍結サイクルでCr (VI) 光生成の分析

主要な成果:

• 光照射はCr (III) 水酸化物からCr (VI) の生成を暗黒酸化と比較して大幅に増加させた.
• NOMは水溶液でのCr6光生成を促進したが,凍った溶液でのCr6光生成を阻害した.
• 水素過酸化物 (H2O2) を媒介する水中のCr (III) 酸化と冷凍溶液中のCr (VI) 還元.
• 現場で生成されたCr (VI) は,繰り返された相変化と光暗サイクルによって蓄積される.
• 同様の光酸化Cr (VI) の生成はFe-Cr水酸化物でも観察された.

結論:

• Cr (III) 水酸化物の光酸化溶解は,天然のCr (VI) 生成のための有効な無生物的経路である.
• 安定したCr (III) 水酸化物は,現実的な条件下で環境Cr (VI) の源として機能する.
• この研究は,Cr (III) 源からのCr (VI) 形成の過小評価されたメカニズムを明らかにしています.