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以自主制备的针铁矿和-MnO2为吸附剂,以土壤中砷的平均含量为依据,考察了阴离子、有机质对-MnO2和针铁矿吸附砷(Ⅲ)的影响,并对影响机理进行了的探讨,研究成果对于调控土壤中砷的生物有效性及砷污染土壤的修复与防治具有重要意义。研究的主要内容包括:1、阴离子对-MnO2和针铁矿吸附砷(Ⅲ)的影响参考土壤中实际存在的阴离子种类和含量,试验了PO43-、HPO42-、H2PO4-、Cl-、SO42-、SiO32-以及混合阴离子对-MnO2和针铁矿吸附砷(Ⅲ)的影响。结果表明:固定砷(Ⅲ)的浓度为10mg/L,所试阴离子对-MnO2吸附砷(Ⅲ)的影响顺序为:PO43-、SiO3(2->HPO42-、H2PO4-> Cl-、SO42-,PO43-、SiO32-对针铁矿吸附砷(Ⅲ)的影响较大, HPO42-、H2PO4-、Cl-、SO42-对针铁矿吸附砷(Ⅲ)的影响不明显。当砷(Ⅲ)的浓度在085mg/L变化时,相对于空白溶液,所试阴离子都对-MnO2和针铁矿吸附砷(Ⅲ)产生了影响,低浓度时影响较小,高浓度时影响变大,并且高浓度下阴离子对针铁矿的影响强于-MnO2。SiO32-增强了PO43-对-MnO2和针铁矿吸附砷(Ⅲ)的影响,其中SiO32-对针铁矿的加剧影响更加明显。阴离子对-MnO2和针铁矿吸附砷(Ⅲ)的影响由阴离子和吸附剂本身的性质共同决定。阴离子对吸附的影响包括电性竞争、配位交换,砷(Ⅲ)浓度高时可能会阻碍砷(Ⅲ)在吸附剂表面的扩散和沉淀作用。2、有机质对-MnO2和针铁矿吸附砷(Ⅲ)的影响参考土壤中有机质的种类和含量,试验了柠檬酸、草酸、水杨酸、乳酸、腐植酸和单宁酸对-MnO2和针铁矿吸附砷(Ⅲ)的影响,得到如下结果:(1)低分子量有机酸的影响:固定砷(Ⅲ)的初始浓度为10mg/L时,柠檬酸、草酸、水杨酸、乳酸对δ-MnO2吸附砷(Ⅲ)的影响不明显;柠檬酸和草酸会对针铁矿吸附砷(Ⅲ)产生影响,乳酸和水杨酸对针铁矿吸附砷(Ⅲ)的影响不明显。改变砷(Ⅲ)的初始浓度,相对于空白溶液,所试低分子量有机酸都会对δ-MnO2和针铁矿吸附砷(Ⅲ)产生影响,低浓度时影响较小,高浓度时影响变大,并且高浓度下低分子量有机酸对针铁矿的影响强于δ-MnO2。草酸和水杨酸明显增强了柠檬酸对δ-MnO2吸附砷(Ⅲ)的影响,水杨酸表现了协同作用,草酸增强了柠檬酸对针铁矿吸附砷(Ⅲ)的影响。低分子量有机酸对δ-MnO2和针铁矿吸附砷(Ⅲ)的影响由低分子量有机酸的结构和吸附剂本身的性质共同决定。中性条件下低分子量有机酸主要以酸根负离子形式存在,负离子能够与吸附剂电正性位点产生静电引力以及与吸附剂表面游离的阳离子形成络合物,从而影响吸附剂对砷(Ⅲ)的吸附。吸附作用包括电性吸附、与δ-MnO2和针铁矿表面的羟基或水合基的配位交换、与δ-MnO2、针铁矿表面Mn、Fe离子的络合作用,砷(Ⅲ)浓度高时还可通过阻碍砷(Ⅲ)在吸附剂表面的扩散和沉淀作用影响砷(Ⅲ)的吸附。(2)腐植酸和单宁酸的影响:固定砷(Ⅲ)的浓度为10mg/L时,腐植酸影响下-MnO2对砷(Ⅲ)的吸附率和吸附量下降,针铁矿对砷(Ⅲ)的吸附率和吸附量先快速下降然后趋于平衡,单宁酸对δ-MnO2和针铁矿吸附砷(Ⅲ)的影响不明显。改变砷(Ⅲ)的初始浓度时,相对于空白溶液,单宁酸和腐植酸均会对δ-MnO2和针铁矿吸附砷(Ⅲ)产生影响,低浓度时影响较小,高浓度时影响较大。可能是因为当砷(Ⅲ)的初始浓度较低时,δ-MnO2表面游离的Mn离子与腐植酸形成外界络合物,针铁矿表面游离的Fe离子与腐植酸形成内界络合物,从而与砷(Ⅲ)竞争吸附位点,同时,腐植酸本身也会吸附砷(Ⅲ),从而影响吸附剂对砷(Ⅲ)的吸附。而当砷(Ⅲ)的初始浓度较低时,δ-MnO2和针铁矿对砷(Ⅲ)的亲和力大于单宁酸,从而优先吸附砷(Ⅲ);当砷(Ⅲ)的初始浓度较高时,在吸附剂的表面除了电性吸附和配位络合作用外,还存在表面扩散和共沉淀作用,而腐植酸和单宁酸阻碍了砷(Ⅲ)在吸附剂上的扩散和沉淀作用。