改性纳米零价铁对稻田土壤As污染的修复效能

摘要：

为实现对稻田土壤As污染的高效修复,通过制备C-NZVI(壳聚糖基稳定化纳米零价铁),分析其对还原态亚砷酸[As(Ⅲ)]的吸附动力学和等温吸附特征,阐明典型竞争性阴离子/分子对C-NZVI吸附As(Ⅲ)效率的影响;在此基础上,重点研究淹水和拮抗性肥料对稻土As的强化溶出效应,揭示C-NZVI对稻土液相As的异位吸附去除与原位补充钝化作用.结果表明:准一级动力学和Langmuir等温吸附模型能很好地描述C-NZVI对As(Ⅲ)的吸附过程特征,该材料对As(Ⅲ)的最大吸附量为145.09 mg/g;当竞争性K2HPO4、H3BO3、Na2SiO3和CH3COOH的摩尔浓度为0.05 ～0.50 mmol/L时,C-NZVI对As(Ⅲ)的去除率依然高达99％在对稻田土壤进行淹水和依次施用NH4H2PO4、(NH4)2C2o4、Na2SiO3三种拮抗性肥料条件下,稻土中累积溶出w(水溶态As)(18.1 mg/kg)达到土壤w(As)的30.0％;对强化溶出反应后的淹水稻土进行排水并利用C-NZVI对各步分离获得的含As液相进行异位吸附,As去除率为91.3％ ～99.8％,该过程使稻土中w(As)减少43.4％ ～52.6％;进一步利用1％和5％的C-NZVI对强化溶出后的稻土进行补充钝化,可使稻土中w(非专性吸附态As)降低94.7％ ～ 100％.研究显示,淹水强化条件下,利用C-NZVI对稻田土壤As污染进行异位去除与原位钝化的联合修复可为有效减控稻田土壤As生物有效性提供有益途径.

关键词：壳聚糖稳定化纳米零价铁(C-NZVI)、亚砷酸[As(Ⅲ)]、拮抗、异位去除、原位钝化

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分类号：X53(土壤污染及其防治)

资助基金：湖南省自然科学基金项目2017JJ2180:湖南省地理学重点学科项目;湖南省教育厅优秀青年项目17B157

在线出版日期：2017-11-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：1406-1414