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基于砷在地表水和地下水环境中具有迁移多向性和累积可变性,环境介质发生改变导致砷污染问题,已受到人们普遍关注。因此,研究砷在多孔介质的土壤环境中的迁移转化过程与调控机制,可为砷污染治理与修复提供理论和实践依据,具有重要的现实意义。本文以As(Ⅴ)污染团或携砷复合胶体污染团为研究对象,考察了溶解性有机质、pH、离子强度、铁离子和铁氧化物等对As(Ⅴ)在石英砂柱中迁移行为的影响。主要研究内容包括:砷(Ⅴ)污染团在水饱和石英砂柱中迁移行为研究;携砷腐殖酸铁在石英砂柱中的迁移行为研究;携砷腐殖酸纳米氧化铁在石英砂柱中的迁移行为研究。获得主要结果与结论如下:1.As(Ⅴ)以污染团的形式进入石英砂柱中迁移,受腐殖酸浓度、pH、离子强度和铁离子影响较大,腐殖酸浓度增加和pH增大对As(Ⅴ)在石英砂柱中迁移具有促进作用;高离子强度和铁离子对As(Ⅴ)在石英砂柱中迁移具有抑制作用,且拖尾现象明显。As(Ⅴ)的迁移机制为吸附作用,包括静电吸附和络合作用。2.研究了腐殖酸铁复合胶体在石英砂柱中携砷迁移行为。腐殖酸和砷酸根离子竞争石英砂表面的吸附位点,同时腐殖酸和砷酸根可以发生络合作用生成大分子物质堵塞石英砂柱的空隙,As(Ⅴ)的迁移受到抑制;pH通过改变H+浓度影响腐殖酸和石英砂表面的电荷,从而使砷酸根与腐殖酸和石英砂之间的作用力发生改变,低pH促进As(Ⅴ)的迁移,高pH抑制As(Ⅴ)的迁移;通过改变体系的离子强度,腐殖酸铁和石英砂胶体的双电子层发生改变,As(Ⅴ)的迁移能力随着离子强度的增加而降低;Fe(Ⅲ)与HA中酚羟基和羧基发生作用生成Fe(Ⅱ),吸附位点减少,促进As(Ⅴ)的迁移。As(Ⅴ)的主要迁移机制为吸附作用,包括静电吸附、络合作用、离子交换和化学吸附。3.研究了腐殖酸纳米氧化铁复合胶体在石英砂柱中携砷迁移行为。腐殖酸与纳米氧化铁发生作用,使氧化铁无法提供更多吸附位点,促进As(Ⅴ)的迁移;pH改变体系的酸碱条件,富含H+体系中,氧化铁表面的Fe-OH与H+作用生成的FeOH2+,吸附作用增强,抑制As(Ⅴ)迁移。富含OH-体系中,Fe-OH与OH-发生作用生成Fe-O-,吸附作用减弱,促进As(Ⅴ)迁移;离子强度通过改变腐殖酸纳米氧化铁胶体的双电层和表面电荷影响As(Ⅴ)迁移,低离子强度促进迁移,高离子强度抑制迁移;氧化铁含量增加促进As(Ⅴ)迁移,氧化铁与腐殖酸发生氧化还原作用生成Fe(Ⅱ),可提供的吸附位点减少。As(Ⅴ)的主要迁移机制为吸附作用,包括静电吸附、络合作用、离子交换和化学吸附。4.时间分数阶对流-扩散方程模型对As(Ⅴ)在石英砂柱中迁移的穿透曲线拟合度较好,很好地描述了具有反常扩散的溶质迁移行为。说明该模型对于研究存在反常扩散的污染物在多孔介质中的迁移行为具有适用性。