砷是一种常见的类金属元素,其化合物毒性较大。地下水高砷污染已成为一个全球性的环境问题。当前高砷地下水污染修复中,铁氧化物纳米材料由于具有独特的理化性质以及较强的砷吸附能力现在成为研究的热点。本文以淀粉稳定的Fe3O4纳米粒子作为吸附材料对地下水的砷进行固定修复研究。结果表明:1.以淀粉作为稳定剂用共沉淀的方法制备得到的Fe3O4纳米粒子具有不易产生团聚沉淀的特点,粒子的粒径范围在10 nm~30 nm之间,能长期稳定分散在水溶液中。2.通过批实验,探究了淀粉稳定的Fe3O4纳米粒子对水体中AsO43-的吸附动力学特性,对反应时间、初始酸碱度以及初始浓度对Fe3O4纳米粒子去除水体中AsO43-的影响进行了研究。结果显示,淀粉稳定的Fe3O4粒子能有效降低水体中的AsO43-浓度。当反应温度为28℃,初始AsO43-浓度为375μg/L,Fe3O4纳米粒子浓度为77.7 mg/L,pH为8.0的条件下,反应进行60 h纳米粒子对水溶液中AsO43-的去除率达到了99%。吸附容量随着溶液酸碱度的增加逐渐降低,当水溶液酸碱度pH为8.0呈弱碱性时对AsO43-的最大吸附容量可达202.56 mg/g;HA的存在能降低纳米粒子对AsO43-的去除效率。3.与对AsO43-的吸附相比,淀粉稳定的Fe3O4纳米粒子对天然地下水中砷的吸附能力有所减弱,但仍然表现出良好的除砷性能。当反应温度为28℃,初始As(V)浓度为344μg/L,Fe3O4纳米粒子浓度为77.7 mg/L,p H为8.0的条件下,在反应进行60 h时天然地下水中砷浓度下降了95%。随着温度的升高,淀粉稳定的Fe3O4纳米粒子吸附砷能力逐渐下降。4.在位于山西省北部的大营村的试验场地进行高砷地下水污染原位修复试验,结果表明,以淀粉作为稳定剂制备的Fe3O4粒子在含水层土壤中具有一定的迁移扩散能力,并且注入纳米Fe3O4粒子能有效降低试验井地下水中的砷浓度。由此可知,淀粉稳定的Fe3O4纳米粒子运用于原位修复地下水砷污染是可行的。