典型阴离子和非离子表面活性剂存在下砷的环境行为研究

来源 :中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wyman_wmw
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着规模化生产和在工农业以及日常生活中的广泛应用,表面活性剂的大量排放明显影响环境中砷的环境行为。本研究考察了典型阴离子和非离子表面活性剂对砷在铁氧化物上吸附和迁移过程的影响,研究了表面活性剂对沉积物中砷的释放作用,并探讨了表面活性剂影响砷吸附和释放的作用机理。主要得到以下结论:  1)表面活性剂的存在明显降低砷在水铁矿(FH)表面的平衡吸附量和吸附速率,极大提升砷的环境迁移性。表面活性剂SDBS共存条件下,As(Ⅴ)和As(Ⅲ)在FH包覆石英砂填充柱巾的穿透分别比无表面活性剂体系中提前28.89%和22.50%,累积吸附量分别减少17.15%和26.02%;而As(Ⅴ)和As(Ⅲ)在预吸附SDBS的铁氧化物介质中的迁移速度更快,穿透分别提前56.19%和49.25%,穿透累积吸附量分别减少44.52%和57.33%。  2)表面活性剂对铁氧化物表面被吸附的砷具有一定的脱附能力,并且脱附率随砷的初始吸附量增加而增加。当As(Ⅴ)和As(Ⅲ)在FH表面的吸附量分别达到最大吸附量的97%和79%以上时,SDBS对其脱附率迅速增加,最终分别达到2.91%和7.31%;动态实验中表面活性剂对As的洗脱作用更为明显,30 mg/L的SDBS对As(Ⅴ)和As(Ⅲ)的累积脱附率分别达到10.77%和35.98%。  3)表面活性剂对沉积物中砷具有较强的释放作用,并且释放量受表面活性剂浓度、溶液pH值、阳离子浓度以及反应时间影响较大。浓度为5mg/L的SDBS、SDS、AES、TritonⅩ-100和Tween80体系中砷的释放平衡浓度分别达到15.80、15.44、30.09、15.50和18.62μg/L;溶液pH值增大有利于促进砷的释放。一价阳离子Na+对表面活性剂释放砷的作用无明显影响,而二价Ca2+的存在明显降低表面活性剂特别是阴离子表面活性剂对砷的释放;表面活性剂对砷的释放在12h以内随时间明显增加,12h后释放达到平衡。  4)动态条件下,表面活性剂对沉积物中砷具有明显的洗脱作用。填充柱流出液中砷的浓度随时间呈现先明显上升再缓慢下降的趋势,在150h以内,所有表面活性剂体系中流出液中砷浓度均在10μg/L以上,五种表面活性剂对砷的动态累积释放量顺序为:AES>SDBS>SDS≈TritonⅩ-100>Tween80。  5)表面活性剂对沉积物中专性吸附态的砷具有较强的释放能力,而且被释放的总砷中主要形态为As(Ⅴ),占总砷释放量的65.05%-77.68%,此外还包括部分As(Ⅲ)和有机结合态的砷,分别占总砷释放量的19.04%-32.38%和2.51%-9.41%。  6)表面活性剂影响砷在FH表面吸附的作用机理包括静电作用和吸附竞争作用。在pH7.5条件下,阴离子表面活性剂SDBS的吸附明显导致FH表面Zeta电位由-1.49 mV降低到-39.6 mV,通过静电作用抑制As(Ⅴ)的吸附;非离子表面活性剂的吸附并不明显影响FH表面电位,仅通过吸附竞争作用影响As的吸附;表面活性剂对沉积物中砷释放的作用机理包括吸附竞争作用以及通过释放沉积物中Fe和有机物对砷的间接释放作用;表面活性剂通过在沉积物上的吸附与砷产生交换作用;此外,表面活性剂通过对Fe的释放和对有机物的增溶作用导致Fe-As、OM-As以及OM-Fe-As络合物的释放,进而间接导致砷的是释放。
其他文献
本文针对辽河油田基地生活污水处理项目开展研究。论文在查阅国内外文献及实验室前期研究工作的基础上,通过室内模拟水质实验,研究了接触氧化工艺和生物膜水解酸化-接触氧化工
大气颗粒物是我国大气污染的主要污染物,其中PM2.5(颗粒物粒径小于2.5μm)由于其粒径小、对人体健康、能见度及气候变化等影响深重而备受关注。西安作为西部典型城市,受大气颗粒物及PM2.5污染影响严重,经了解,2011年世园会举办期间,大气污染事件发生频率较高。为分析世园会期间西安市PM2.5变化特征及光学性质,自2011年4月28日至2011年10月22日,使用微流量采样器(Mini-vol
精对苯二甲酸(PTA)石化废水的现有处理方法,普遍存在效率低,运行成本高,缺少环境健康安全排放依据等问题。为此,研究处理PTA废水环境生物技术的创新与突破途径。 研究内容主要
该论文以两张股骨X射线图像为基础,结合一个三维标准股骨模型进行股骨的三维重建,整个过程包括X射线图像的获取及数字化、图像处理及信息提取,三维模型处理以及重建后三维股
该文以24Mn13Cr1Ni0.44N和24Mn18Cr3Ni0.62N两种Fe-Cr-Mn-N系的高氮奥氏体不锈钢为研究对象,利用SEM的试样拉伸台对这两种材料进行了室温的动态拉伸实验,并原位观察其连续形
本课题是上海汽车工业基金汽车轻量化研究工作的一部分。本课题旨在对铝合金结构的焊接变形进行数值分析,为制定和优化焊接工艺提供必要的参考。在使用热弹塑性方法时,由于铝合
高速公路建设已经成为了当前人类改造自然环境最强烈的干扰活动之一,在西南纵向岭谷区特定的自然环境和社会经济条件下,其生态破坏尤其强烈,必将造成生态系统结构和功能的严重退
本论文通过机械合金化的方法,制备了过饱和的钛合金粉末,XRD分析了不同球磨时间的物相组成,发现钛的衍射峰有偏移、宽化、联合的现象,进而考察了钛粉末随球磨时间的增加晶格的变
河南油田原油含水率逐年升高,部分稠油污水需要外排,为研究相应的外排处理技术,本文对国内外含油污水处理技术进行了大量的调研,针对稠油污水污油密度大、粘度高、乳化严重、温度
白细胞介素35(IL-35)是IL-12家族中的最新成员.它是由p35和EBI3两个亚基组成的异二聚体.最初发现IL-35主要由Foxp3+调节性T细胞(Tregs)和CD8+Tregs分泌,但近年来人们发现IL-3