Le risque écologique des polluants est étroitement lié à leur comportement environnemental. Une équipe de recherche dirigée par le professeur Fan Qiaohui de l’Institut nord-ouest de l’éco-environnement et des ressources de l’Académie chinoise des sciences a mené une étude approfondie sur le processus de transformation de l’As(III) à la surface de la birnessite.
Les chercheurs se sont concentrés sur les minéraux semi-conducteurs dotés de propriétés photoactives, révélant l’influence importante de ces minéraux sur les états chimiques des éléments, leur transformation ultérieure, leur migration et leur devenir dans l’environnement.
L’étude a été publiée dans npj Eau propre.
Les chercheurs ont découvert que l’As(III) est chimiquement oxydé en As(V) par la birnessite dans l’obscurité, tandis que le Mn(IV) est réduit en Mn(II). Le processus réactionnel induit également la formation de manganite (MnOOH). Puisque MnOOH recouvre les sites de réaction, il inhibe la poursuite de l’oxydation de l’As(III). Après six heures de réaction dans l’obscurité, environ 60 % de l’As(III) est oxydé en As(V).
En outre, ils ont également constaté que l’oxydation photocatalytique de l’As(III) est considérablement améliorée par rapport à l’oxydation chimique, et que presque tout l’As(III) est oxydé en As(V) par des trous photogénérés et des radicaux O2.
Il convient de noter que, contrairement à l’oxydation chimique, MnOOH affecte légèrement l’oxydation photocatalytique de l’As(III).
Les chercheurs ont également utilisé du minerai naturel de manganite comme photocatalyseur et ont obtenu les mêmes résultats.
« Ce résultat montre que les minerais naturels de manganite ont un effet significatif sur le comportement environnemental de l’arsenic », a déclaré le professeur Fan. « Cette découverte fournit une base théorique et des données expérimentales importantes pour nous permettre de comprendre et de contrôler la pollution par l’arsenic. »
Plus d’information:
Ping Li et al, L’oxydation photocatalytique de As(III) sur birnessite, npj Eau propre (2024). DOI : 10.1038/s41545-024-00316-7