【摘 要】
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随着工业生产的迅速发展,大量含氰废液、废渣被排入到环境中,由于氰化物种类繁多可相互转化且自由氰化合物具有很强的毒性和迁移性,因而土壤中氰化物污染问题愈发受到人们的
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随着工业生产的迅速发展,大量含氰废液、废渣被排入到环境中,由于氰化物种类繁多可相互转化且自由氰化合物具有很强的毒性和迁移性,因而土壤中氰化物污染问题愈发受到人们的重视。土壤中的氰化物以亚铁氰化合物和铁氰化合物为主,亚铁氰化合物相较于自由氰化合物虽然被认为具有更低的毒性和更高的稳定性,但由于亚铁氰化合物在一定条件下会被分解为自由氰化物,因此具有潜在的环境风险。土壤中部分铁氧化物和铝氧化物对于亚铁氰离子具有一定的吸附能力,研究这类土壤中活性矿物对亚铁氰离子的吸附行为和吸附机制对于降低氰化物在环境中的风险和氰化物污染土壤的修复而言具有重要意义。本文以实验室合成针铁矿和市售三水铝石作为吸附剂,采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、比表面积仪和Zeta电位仪等对针铁矿和三水铝石进行表征,采用不同的吸附实验研究了亚铁氰离子在针铁矿和三水铝石上的吸附行为,考察了离子强度和溶液pH值对吸附的影响,通过FTIR和XPS对吸附后针铁矿和三水铝石表面微观信息进行表征,采用了电荷分配多位点络合(Charge Distribution–Multisite Surface Complexation,CD-MUSIC)模型模拟实验数据,分析了亚铁氰离子在针铁矿和三水铝石上的吸附形态及吸附机理。通过研究,获得的结果如下:(1)在pH=4的条件下,离子强度对于针铁矿和三水铝石吸附亚铁氰离子有较为明显的影响,吸附量随着离子强度的增加而降低。但在pH>5的条件下,离子强度对于针铁矿和三水铝石吸附亚铁氰离子的影响不明显,此时发生的吸附主要是内层吸附。(2)溶液pH值显著影响针铁矿和三水铝石对亚铁氰离子的吸附,酸性条件有利于针铁矿和三水铝石对亚铁氰离子的吸附,两者对亚铁氰离子的吸附容量均随着溶液pH值的增加而减少,在相同pH条件下,针铁矿对亚铁氰离子的吸附能力明显大于三水铝石。(3)在不考虑亚铁氰离子被氧化为铁氰离子的情况下,根据FTIR、XPS和CD-MUSIC模型模拟结果表明亚铁氰离子与针铁矿表面位点在pH=5.1的情况下生成了单齿非质子化络合物≡Fe[Fe(CN)6]3.5-,pH=6.75的情况下生成了单齿非质子化络合物≡Fe[Fe(CN)6]3.5-和双齿非质子化络合物≡Fe2[Fe(CN)6]3-,而亚铁氰离子与三水铝石表面位点形成了单齿双质子化络合物≡AlH2[Fe(CN)6]1.5-。
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