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硫化亚铁对As(Ⅲ)的吸附机理及其对As污染土壤的修复

812 编辑：中冶有色网来源：付君浩,邓朝政,曾礼强,张志峰,韩海生

2024-04-02 15:16:15

砷(As)是一种剧毒类金属元素，在水体或土壤污染有-3、0、+3和+5等四种价态，通常以含As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的阴离子形式存在[1] 与氧化态 As(Ⅴ)相比，As在大多数土壤和水体中主要以还原态的As(Ⅲ)存在，同时As(Ⅲ)具有更高的水溶性和迁移性[2]，其毒性远强于As(Ⅴ)，具有持续时间长、不可生物降解等特性 As(Ⅲ)易于在人体累积，长期接触低浓度含As水体可导致慢性中毒，直接暴露在高浓度As环境下会导致人体机能紊乱、肾脏损害、白细胞减少等症状，甚至引发癌症，导致死亡[3] 近年来，由于磁性颗粒独特的金属离子吸附性能和易于分离的特性，磁性颗粒作为吸附剂材料处理环境污染问题受到了越来越多的关注[4] 利用磁性吸附材料与重金属之间发生特定的吸附、螯合和氧化还原作用，吸附并捕获土壤或溶液中的重金属离子，可以实现选择性地从工业废水或污染土壤中提取重金属离子[5] GHOVEISI等[6]利用零价铁(ZVI)颗粒的络合能力及其强磁性特性，从处理土壤分离与ZVI形成配合物的重金属铜(Cu)和锌(Zn)，修复后水可溶铜和锌的毒性降低了两个数量级 ZHOU等[7]用一种纳米复合材料用于铬污染土壤的修复，通过磁分离可高效地将吸附铬离子的磁性材料从土壤中分离铁以及铁化合物对As(Ⅲ)的亲和力高，且具有较高的反应活性，在高As水处理方面表现出色[8] 常用的铁基材料包括零价铁(ZVI)、铁氧化物(Fe3O4、Fe2O3)、羟基氧化铁(FeOOH)等[9] 事实上，硫化亚铁作为As(Ⅲ)的传统吸附材料，具有来源较广、价格便宜等优势，因此可以作为As的一种有效吸附材料然而，当前的研究更多集中于对硫化亚铁的改性及纳米级制备，关于硫化亚铁对As(Ⅲ)的吸附机理仍无清晰的解释，同时也未见其在As污染土壤的磁分离修复方面的推广应用本文通过硫化亚铁对模拟液中As的吸附试验、SEM-EDS、XRD谱、XPS分析以及Raman光谱分析等手段，系统研究了硫化亚铁对As(Ⅲ)的吸附性能及吸附机理此外，以磁性硫化亚铁作为磁性颗粒，应用于As污染土壤的磁分离修复，通过磁选实现负载As的磁性硫化亚铁与土壤体系的分离，从而实现土壤修复的目的探究了pH、液固比、磁性颗粒添加量对硫化亚铁修复As污染土壤的影响，确定了最佳修复条件，并在湖南某建设用地土壤上进行了扩大试验

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“硫化亚铁对As(Ⅲ)的吸附机理及其对As污染土壤的修复” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。

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