砷污染的土壤和地下水在世界范圍內(nèi)分布很廣,威脅著這些地區(qū)的生態(tài)環(huán)境安全和人類健康。膠體作為土壤與地下水環(huán)境中重要的污染物吸附和運輸載體,對砷在包氣帶和含水層中的分配和運移起到關(guān)鍵的影響。但是地下環(huán)境中膠體對砷的吸附和遷移的影響一直缺乏系統(tǒng)性研究。本文運用批量實驗和柱實驗的研究方法,結(jié)合砷的多形態(tài)分析手段,采用吸附動力學(xué)模型、吸附等溫模型、溶質(zhì)運移模型、膠體運移模型和（X）DLVO理論模型,研究了含水介質(zhì)中砷遷移轉(zhuǎn)化的膠體效應(yīng)。主要取得以下幾個方面的認(rèn)識:（1）土壤膠體在中性和堿性條件下對砷的吸附能力不強(qiáng),吸附量在100mg/kg左右,被吸附的砷主要以水溶態(tài)、非專性吸附態(tài)和專性吸附態(tài)形式存在,容易解吸。水鐵礦膠體對砷的吸附能力強(qiáng),最大吸附量可達(dá)100-200 g/kg,吸附的砷主要以專性吸附態(tài)、無定型氧化物結(jié)合態(tài)和晶型氧化物結(jié)合態(tài)形式存在,大部分被吸附的砷會通過水鐵礦的還原性溶解而解吸。（2）除在酸性條件外,胡敏酸膠體對水鐵礦膠體的遷移具有促進(jìn)作用。在中性條件下,小粒徑的胡敏酸膠體對水鐵礦膠體的遷移促進(jìn)作用要比大粒徑的胡敏酸膠體更強(qiáng)。這種小粒徑胡敏酸膠體的強(qiáng)化促進(jìn)作用是由于其吸附在水鐵礦... 

【文章來源】：中國地質(zhì)大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：133 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

在鐵氧化物表面的配合形式(Fendorfetal.,1997)

中 As 化學(xué)形態(tài)變化，如圖 1-3。從圖中可以看出，在9）范圍內(nèi)，溶解態(tài) As 的主要存在形式是 H2AsO4-、HAs。單質(zhì)砷（As0）在自然界中很少存在，砷化氫（AsH3會存在。在還原性極強(qiáng)的條件下，如果存在大量的 S，

44構(gòu)，均可專性吸附在礦物表面，因此當(dāng)兩種離子共存時，在金屬氧化物表面發(fā)生競爭吸附。在地下水體中除了磷酸根外，碳酸根也會對吸附態(tài) As 進(jìn)行取代(Acharyya et al., 1999; Appelo et al., 2002)。（4）Fe 氧化物的還原溶解：與有機(jī)碳和微生物作用有關(guān)的鐵礦物的還原溶解而導(dǎo)致吸附在礦物上的 As 進(jìn)入水中，或者認(rèn)為 As 直接作為電子受體，As(V)還原成移動性強(qiáng)的 As(III)進(jìn)入地下水，結(jié)果導(dǎo)致固體礦物中 As 的釋放，從而造成地下水的 As 污染 (McArthur et al., 2004; Nickson et al., 1998; Smedley andKinniburgh, 2002)。同時，對高 As 含水系統(tǒng)中沉積物 Fe 的形態(tài)特征分析，也證實了這一機(jī)理 (Fendorf et al., 2010)。Fe 氧化物的還原溶解是沉積物中吸附態(tài) As轉(zhuǎn)化為游離態(tài) As 從而釋放到地下水中的主要途徑。在這一過程中，微生物行為對 As 的釋放起著關(guān)鍵性作用，同時有機(jī)碳的加入極大地促進(jìn)了這一過程的發(fā)生。雄黃、雌黃和氧化

【參考文獻(xiàn)】：
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