基于微尺度技术精准评估2种覆盖剂对砷的钝化效果

作者：燕文明; 蒋超; 陈翔; 麻林; 颜秉龙; 何翔宇; 李敏娟; 田玢; 吴挺峰^*

来源：环境工程, 2022, 40(11): 127-151.

DOI：10.13205/j.hjgc.202211018

• 锁磷剂
• 增氧剂
• HR-Peeper
• 覆盖
• 砷

为探究原位覆盖材料对表层沉积物砷(As)的钝化效果，选择可推广应用的锁磷剂(LMB)和增氧剂(CaO2+CaCO3),通过室内培养实验，应用微电极技术和高分辨率平衡式间隙水采集技术(HR-Peeper),研究覆盖材料对沉积物中砷(As)钝化的影响机制。实验设置锁磷剂组、增氧剂组和对照组共3个处理组，分为4个实验阶段(分别以加入覆盖剂后的第4,30,90,150天为节点)。结果表明：锁磷剂与增氧剂可有效去除沉积物中的As。锁磷剂覆盖最高可降低50.86%的溶解态As,影响深度可达到-100 mm,有效期150 d。增氧剂覆盖最高可降低55.52%的溶解态As,影响深度为-100 mm, 90 d后效果减弱。锁磷剂与增氧剂覆盖显著降低了溶解态As的释放通量。锁磷剂上的镧离子对砷酸盐有很强的亲和力，可去除溶液中的砷酸盐。此外，锁磷剂和增氧剂增加了沉积物-水界面中的Eh值，使Fe(Ⅱ)被氧化成Fe(Ⅲ),吸附As从而降低As浓度。此外，溶解态As与Fe(Ⅱ)在沉积物剖面上同步变化且显著正相关(P<0.001),证实了Fe和As的耦合释放机制。研究结果可为淡水生态系统中As污染的控制和治理提供支撑。

• 单位
  水文水资源与水利工程科学国家重点实验室; 中国科学院南京地理与湖泊研究所; 河海大学; 湖南省水利厅