江漢平原沉積物中磷酸鹽與砷的競爭吸附機(jī)制
發(fā)布時(shí)間:2020-12-22 19:52
選取江漢平原沙湖原種場為研究區(qū),鉆鑿1個(gè)深度為30 m的鉆孔,選取深度分別為12.0、17.4、20.1、26.1 m的沉積物,進(jìn)行沉積物物理特性、礦物學(xué)特征及化學(xué)組分分析,研究了As(Ⅲ)和As(Ⅴ)與磷酸鹽(PO43-)在沉積物表面上的競爭吸附過程,探究了PO43-對砷在淺層地下水中遷移的影響機(jī)制.結(jié)果表明:沙湖試驗(yàn)場沉積物主要以石英、長石和粘土礦物為主.砷在富含有機(jī)質(zhì)、鐵鋁氧化物及比表面積大的粘土層沉積物中更易富集.PO43-與As(Ⅴ)和As(Ⅲ)在沉積物表面上存在競爭吸附,且沉積物對As(Ⅴ)和As(Ⅲ)的吸附遵循擬二級動(dòng)力學(xué)方程.PO43-對沉積物吸附As(Ⅲ)的抑制效果更明顯,表明As(Ⅲ)比As(Ⅴ)更具有遷移性.深度為20.1 m處的沉積物為細(xì)砂,其比表面積較小,吸附在此沉積物上的砷不穩(wěn)定,更容易釋放到地下水中.
【文章來源】:中南民族大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2020年04期
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
沉積物掃描電鏡圖
沉積物吸附砷的吸附量隨時(shí)間變化結(jié)果見圖2.由圖2可知:PO 4 3- 抑制沉積物對As(Ⅴ)和As(Ⅲ)吸附,且延遲As(Ⅴ)和As(Ⅲ)達(dá)到吸附平衡的時(shí)間.當(dāng)PO 4 3- 初始濃度越高,沉積物對As(Ⅴ)和As(Ⅲ)吸附量越少,As(Ⅴ)和As(Ⅲ)達(dá)到吸附平衡的時(shí)間越長.沉積物對As(Ⅴ)的吸附量略高于As(Ⅲ),可能是由于沉積物中鐵(氫)氧化物對As(Ⅴ)的親和力大于As(Ⅲ).沉積物吸附As(Ⅴ)和As(Ⅲ)符合擬二級動(dòng)力學(xué)模型(圖3),擬合后通過計(jì)算出的動(dòng)力學(xué)模型參數(shù)結(jié)果見表2,其擬合相關(guān)系數(shù)大于等于0.99.
沉積物吸附As(Ⅴ)和As(Ⅲ)符合擬二級動(dòng)力學(xué)模型(圖3),擬合后通過計(jì)算出的動(dòng)力學(xué)模型參數(shù)結(jié)果見表2,其擬合相關(guān)系數(shù)大于等于0.99.表2評估沉積物吸附砷動(dòng)力學(xué)模型參數(shù)Tab.2 Evaluation of sediment adsorption arsenic kinetic model parameters As ρ(PO 4 3- )/(mg·L-1) 最大吸附量/(μg·g-1) 擬二級動(dòng)力學(xué) Qe/(μg·g-1) k2 R2 As(Ⅴ) 0 19.25 20.00 0.06 1.00 1 17.76 16.67 0.07 1.00 2 17.32 16.67 0.06 1.00 5 16.92 16.67 0.05 0.99 As(Ⅲ) 0 18.13 20.00 0.05 1.00 1 17.33 16.67 0.04 0.99 2 17.00 16.67 0.03 0.99 5 16.51 16.67 0.03 0.99
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]江漢平原高砷含水層沉積物地球化學(xué)特征[J]. 李紅梅,鄧婭敏,羅莉威,王焰新,段艷華,董創(chuàng)舉,甘義群. 地質(zhì)科技情報(bào). 2015(03)
本文編號(hào):2932331
【文章來源】:中南民族大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2020年04期
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
沉積物掃描電鏡圖
沉積物吸附砷的吸附量隨時(shí)間變化結(jié)果見圖2.由圖2可知:PO 4 3- 抑制沉積物對As(Ⅴ)和As(Ⅲ)吸附,且延遲As(Ⅴ)和As(Ⅲ)達(dá)到吸附平衡的時(shí)間.當(dāng)PO 4 3- 初始濃度越高,沉積物對As(Ⅴ)和As(Ⅲ)吸附量越少,As(Ⅴ)和As(Ⅲ)達(dá)到吸附平衡的時(shí)間越長.沉積物對As(Ⅴ)的吸附量略高于As(Ⅲ),可能是由于沉積物中鐵(氫)氧化物對As(Ⅴ)的親和力大于As(Ⅲ).沉積物吸附As(Ⅴ)和As(Ⅲ)符合擬二級動(dòng)力學(xué)模型(圖3),擬合后通過計(jì)算出的動(dòng)力學(xué)模型參數(shù)結(jié)果見表2,其擬合相關(guān)系數(shù)大于等于0.99.
沉積物吸附As(Ⅴ)和As(Ⅲ)符合擬二級動(dòng)力學(xué)模型(圖3),擬合后通過計(jì)算出的動(dòng)力學(xué)模型參數(shù)結(jié)果見表2,其擬合相關(guān)系數(shù)大于等于0.99.表2評估沉積物吸附砷動(dòng)力學(xué)模型參數(shù)Tab.2 Evaluation of sediment adsorption arsenic kinetic model parameters As ρ(PO 4 3- )/(mg·L-1) 最大吸附量/(μg·g-1) 擬二級動(dòng)力學(xué) Qe/(μg·g-1) k2 R2 As(Ⅴ) 0 19.25 20.00 0.06 1.00 1 17.76 16.67 0.07 1.00 2 17.32 16.67 0.06 1.00 5 16.92 16.67 0.05 0.99 As(Ⅲ) 0 18.13 20.00 0.05 1.00 1 17.33 16.67 0.04 0.99 2 17.00 16.67 0.03 0.99 5 16.51 16.67 0.03 0.99
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]江漢平原高砷含水層沉積物地球化學(xué)特征[J]. 李紅梅,鄧婭敏,羅莉威,王焰新,段艷華,董創(chuàng)舉,甘義群. 地質(zhì)科技情報(bào). 2015(03)
本文編號(hào):2932331
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