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广泛分布的高砷地下水对饮水安全构成严重威胁,因此,针对原生高砷地下水的原位修复技术在世界范围内受到日益关注。然而,由于还原环境下高砷地下水的独有性质,其原位修复技术的应用和推广存在巨大挑战。本研究针对还原环境中高砷地下水的赋存特性,研发了以铁硫化物作为除砷材料的原位除砷技术。通过室内条件实验,完成对铁硫化物除砷材料制备过程的优化、除砷能力及原位除砷效率的研究,结合搭载反应矿物形态表征结果,探讨了还原条件下铁硫化物除砷效果及除砷机理。本研究得到如下重要结论：1、采用四步注入法将FeSO4、Na2S循环注入石英砂柱中可获得稳定且分布均匀的铁涂层。通过条件实验获得的最佳除砷材料制备条件为：以4 mL/min速率将浓度分别为5 mmol/L FeSO4、4 mmol/L Na2S溶液各注入1 min,两者之间注入4mL无氧去离子水冲洗,循环此过程120 h可得到孔隙度为22.30%的除砷材料。除砷材料为黄铁矿及无定型态铁硫化物等。2、将浓度为1000 gg/L的Na2HAs03溶液流经上述铁硫化物涂层材料柱,砷在100 h左右完全穿透(惰性示踪剂穿透时间为1.25 h),砷与铁硫化物除砷材料发生的表面络合反应、氧化还原反应是铁硫化物涂层的主要除砷机理。此外,部分砷会与铁硫化物直接生成砷硫化物。在加载完成后,铁硫化物涂层对砷的动态吸附能力为44.94 mg As(Ⅲ)/gFe。3、将5 mmol/L的FeSO4、1000μg/L的Na2HAsO3、4 mmol/L的Na2S采用四步循环法注入石英砂柱,连续注入800 h,模拟地下水原位除砷,实验结果表明,除砷效果优良。砷、铁、硫共沉淀形成含砷黄铁矿,砷与硫形成砷硫化物或砷与铁硫化物发生的表面络合反应原位固砷的主要机制。通过上述实验研究,明确并证实了铁硫化物对还原条件下高砷地下水具有优良的去除效果和应用推广前景。研究的开展为世界范围内同类型高砷地下水的修复提供了重要借鉴与参考。