【摘 要】
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目前对土中重金属吸附特性的研究多集中在金属阳离子,对As(V)等以阴离子基团形式存在的重金属关注较少。研究了As(V)在粉质黏土中的吸附,并与常见阳离子Pb(II)进行了对比。考虑了土水比、反应时间、溶液浓度、p H和温度对吸附的影响,通过吸附动力学、吸附等温线、吸附热力学模型和微细观测试分析了吸附机制,另外研究了吸附As(V)和Pb(II)后土的渗透特性。试验结果表明,As(V)在粉质黏土上的最
【机 构】
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中国建筑第四工程局有限公司工程技术研究院(技术中心)
【基金项目】
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国家自然科学基金项目(41772300); 中建四局科技(CSCEC4B-2020-KT-06);
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目前对土中重金属吸附特性的研究多集中在金属阳离子,对As(V)等以阴离子基团形式存在的重金属关注较少。研究了As(V)在粉质黏土中的吸附,并与常见阳离子Pb(II)进行了对比。考虑了土水比、反应时间、溶液浓度、p H和温度对吸附的影响,通过吸附动力学、吸附等温线、吸附热力学模型和微细观测试分析了吸附机制,另外研究了吸附As(V)和Pb(II)后土的渗透特性。试验结果表明,As(V)在粉质黏土上的最大吸附量远低于Pb(II);As(V)吸附量随溶液浓度增加线性增加;Pb(II)吸附量随溶液pH增加而增加,而As(V)吸附量在碱性条件下稍有减小。As(V)和Pb(II)的吸附都符合准二阶动力学模型,都是以化学吸附为主,Pb(II)吸附与颗粒内扩散和液膜扩散有关,而颗粒内扩散是砷吸附的主要控速因素;Langmuir模型对As(V)拟合较差,As(V)属于中等难吸附;Pb(II)的吸附是吸热过程,温度高有利于Pb(II)吸附,而As(V)的吸附过程放热,吸附量随温度升高而降低。微观测试表明,粉质黏土对As(V)和Pb(II)的吸附基本发生在晶格以外;吸附Pb(II)后土颗粒团聚导致孔隙变大,而吸附As(V)后土颗粒趋于分散;土中有官能团参与了吸附过程。随着土中重金属含量增加,Pb(II)污染土渗透系数增大,而As(V)污染土渗透系数减小,酸性条件下含重金属的土渗透系数均增大。本文得出吸附机理和参数对研究砷污染具有重要意义。
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