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重金属离子在天然颗粒物/水界面上的吸附作用是影响其在环境中的迁移、转化、生物可利用性及毒性的重要过程。锰氧化物是环境中最常见的矿物,对营养元素和重金属污染元素原子的吸持、迁移及有效性、毒性均有及其重要作用。在天然水体系中,颗粒物与水体之间的界面反应一直是当前环境领域研究的热点。本文将传统的批量吸附-解吸实验与新的实验技术(ADIC,CPHS)相结合,实验研究了重金属Zn2+、Cu2+在几种结构不同的锰氧化物表面上的吸附-解吸行为,考察了pH值、离子强度、固体颗粒浓度,温度,反应途径等不同条件对吸附行为的影响。研究了吸附实验中的Cp效应,初始溶质浓度效应和吸附可逆性之间的关系。 按照吸附体系的不同,论文主要分为三部分: 一、几种锰氧化物对铜离子的吸附-解吸行为 (1) 实验分别考察了pH值、离子强度、温度对三个体系吸附反应的影响,结果表明:吸附量随着溶液pH值的增大、温度的升高而增加,吸附反应是吸热反应;离子强度对不同体系的影响不同。不同构型的锰氧化物对铜离子的吸附能力是有差异的,同等条件下锰氧化物对Cu2+的吸附能力δ-MnO2(Ⅱ)>6-MnO2(Ⅰ)>α-MnO2。 (2) 在pH50及0.1mol/L NANO3介质条件下,实验测定了吸附剂浓度为100,200,400mg/L时解吸和吸附过程的浓度关系等温线,结果表明:Cu2+在三种锰矿上的吸附可逆性较高,均观察不到明显的Cp效应,固体颗粒物浓度的改变对体系吸附可逆性没有影响。 (3) 应用ADIC技术研究了反应途径对吸附行为的影响,结果表明:Cu2+-α-MnO2体系没有初始溶质浓度效应,而在Cu2+-δ-MnO2(Ⅰ)和Cu2+-δ-MnO2(Ⅱ)体系中,分加次数越多浓度-等温线越向下移,存在初始溶质浓度效应。反应途径的改变对三个体系的吸附可逆性都没有影响。 (4) 应用CPHS实验技术考察了pH循环连续变化对解吸和吸附过程的pH关系等温线的影响,结果表明:对于这几个Cu-氧化锰体系,以低pH值为起始状态的扫描过程产生的pH-吸附等温线与pH-解吸等温线重合,以高pH值为起始状态的扫描过程,由于强、弱吸附位之比N1/N2发生变化,pH-