摘要
水体中S2-与砷(As)的迁移富集密切相关,但不同含水介质中其作用机理尚不明确。为了查明潜流带中常见含水介质河砂在S2-作用下对As的吸附特征,设计并开展了As在河砂上的吸附动力学实验,以及S2-作用下河砂对As的吸附实验,结合PHREEQC模拟计算,XRD、SEM-EDS、XPS和FTIR等表征测试技术,进一步识别其作用机理。结果表明:固液比为25 g/L情况下,河砂对As的吸附在200 h左右达到吸附平衡,且对As(Ⅴ)的吸附量明显高于As(Ⅲ);随着S2-浓度的增加,河砂对As吸附能力逐渐减弱;模拟及表征测试结果显示,少量As被吸附在河砂表面,主要与其表面的Fe、Al结合,其中As(Ⅲ)的吸附可能还与Si-O键断裂后与S2-结合形成的SiS2有关。S2-对河砂吸附As的主要影响机理为:(1)S2-的加入使得溶液pH值升高、Eh值降低,从而抑制了As的吸附;(2)添加S2-条件下河砂表面的Fe、Al等能与S和As形成AlAs、AlAsO4、FeS2及Fe4As2O11等化合物,减少了河砂表面吸附As的活性位点。研究结果有助于丰富As-S作用机理,以及As在地下水环境中迁移过程的认识。
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