如今,磷基鈍化材料已被廣泛應(yīng)用于重金屬污染土壤的治理與修復(fù)中,但南方紅壤中含有的大量鐵氧化物能夠與磷結(jié)合,會(huì)影響磷基材料的溶解特性。以磷基材料羥基磷灰石（HAP）和針鐵礦（GTT）為研究對(duì)象,考察不同用量的GTT對(duì)HAP在溶液中的溶解動(dòng)力學(xué)以及不同p H對(duì)HAP溶解的影響。結(jié)果表明,HAP的溶解是一個(gè)緩慢的過(guò)程。期間,溶液p H與磷酸鹽表現(xiàn)為先增加,進(jìn)而趨于平緩,并再次出現(xiàn)增加的趨勢(shì)。隨著針鐵礦用量的增加,磷酸鹽含量顯著降低,但未顯著影響溶液pH。提高溶液pH,降低了HAP溶解釋放的磷酸鹽,且同一pH下,高用量的GTT更利于溶液pH的增加和磷酸鹽含量的降低。由此可見(jiàn),針鐵礦能夠有效吸附固定磷酸鹽,促進(jìn)羥基磷灰石的溶解。 

【文章來(lái)源】：安徽農(nóng)學(xué)通報(bào). 2020,26(17)

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【部分圖文】：

不同用量GTT對(duì)HAP溶解過(guò)程中溶液p H和磷酸鹽的影響

如圖2所示，在pH4.5時(shí)，隨著針鐵礦用量的增加，溶液pH微弱增加；在p H5.5和6.5時(shí)，隨著GTT用量的增加，溶液p H顯著增加。如p H5.5時(shí)，MGH和HGH處理溶液p H較HAP處理分別增加0.18和0.56個(gè)單位。另外，對(duì)于同一處理，溶液p H與初始溶液p H大小相一致；而且相較于初始p H(4.5、5.5和6.5），溶液p H在初始p H為4.5時(shí)提高幅度顯著高于p H為5.5和6.5時(shí)的增加幅度，這可能是由于低p H下，更能夠促進(jìn)HAP的溶解，消耗大量的H+（公式1）。此外，在p H4.5下，HAP處理磷酸鹽含量最高，達(dá)到75.1mg/L，且隨著溶液p H的增加到6.5，溶液中磷酸鹽含量顯著降低到4.16mg/L。隨著GTT用量的增加，溶液中磷酸鹽含量顯著降低，其中p H5.5時(shí)，HGH處理較HAP處理溶液磷酸鹽含量降低88.9%。同樣，在LGH、MGH和HGH處理中，磷酸鹽含量也隨著溶液p H的增加而降低，其中HGH處理磷酸鹽含量從p H4.5時(shí)的61.8mg/L降低到p H6.5時(shí)的0.05mg/L。本試驗(yàn)中，隨著GTT用量的增加，溶液p H增加的原因是GTT呈微堿性，其在溶液中可以形成≡Fe-OH基團(tuán)（公式5），消耗H+[12-14]。同時(shí)，增加GTT用量能夠更有效地降低體系磷酸鹽，促進(jìn)HAP溶解，釋放更多的OH-。與不同用量GTT對(duì)HAP溶解的影響試驗(yàn)結(jié)果一致，增加GTT用量有助于溶液磷酸鹽含量的顯著降低，這有助于降低HAP在環(huán)境中的磷釋放風(fēng)險(xiǎn)。尤其是HAP處理中磷酸鹽含量最低達(dá)到4.16mg/L(pH=6.5），是《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)GB3838-2002》中的Ⅴ類水總磷含量0.4mg/L高出10.4倍，然而HGH處理使磷酸鹽含量削減到0.05mg/L，低于Ⅰ類水標(biāo)準(zhǔn)。因此，當(dāng)HAP應(yīng)用到紅壤中時(shí)，由于土壤中大量的鐵氧化物存在可以顯著降低磷釋放導(dǎo)致的水體富營(yíng)養(yǎng)化風(fēng)險(xiǎn)。


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