“编者在24年10月5日文献情报中关注到湖南农业大学杜辉辉团队发现溶解性有机质分子特性调控钨的环境行为研究新进展，特邀该团队为本公众号撰写了该研究的亮点部分，希望该研究成果能给关注者启发，从中获得灵感，促进天然有机质研究工作的开展。”
导读
钨（W）因其独特的物理化学性质而被广泛应用于工业和军事领域，但同时也被美国环保署列为新兴污染物，其环境安全性日益受到关注。在天然水体中，溶解性有机质（DOM）作为一类普遍存在的活性物质，通常以超分子缔合物的形式存在，具有高度复杂多样的分子结构和官能团分布特征。这种独特的分子特性使DOM能够显著影响钨的环境行为。本研究首次系统揭示了DOM分子结构特征对钨结合和迁移的调控机制，不仅加深了对钨环境地球化学行为的认识，也为评估和预测钨的环境风险提供了重要的理论指导。
▲图1 DOM分子特性调控钨环境行为的机制示意图（来源：ScienceDirect）
研究团队通过分子量分级和光谱表征等手段，首次系统考察了不同来源DOM与钨的相互作用特征。结果表明，约75%的钨受DOM分子调控，其中超过50%与低分子量DOM（<1 kDa）结合。高分子量DOM（>100 kDa）虽然含量较少，但因其富含蛋白质类物质和芳香族结构，表现出更强的钨选择性结合能力。这种选择性结合主要发生在DOM的芳香环、酚羟基和羧基等官能团位点，这些结合还可能影响DOM的结构稳定性，进而改变钨的迁移行为。
▲图2 不同分子量DOM与钨结合的光谱特征（来源：ScienceDirect）
在多孔介质中的迁移实验揭示，游离态钨主要遵循Langmuir单层吸附模式，容易被介质截留并造成局部富集。而当与DOM结合后，钨的迁移模式转变为Freundlich多层吸附模型，其运移主要受对流控制。低分子量DOM结合态钨表现出更强的迁移能力，而中高分子量DOM结合态钨则更容易被截留。这一发现表明，在评估钨的环境风险时，需要充分考虑水体中DOM的分子量分布特征。
▲图3 DOM介导的钨在多孔介质中的迁移特征（来源：ScienceDirect）
联系作者:
杜辉辉， 湖南农业大学，Email: duhuihui@hunau.edu.cn
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本文编辑：谷婷婷
本文审订：何伟
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