次生铁矿物及其与环境中锑的相互作用研究进展

我国锑矿资源丰富,锑矿资源开发利用过程导致锑进入表生环境并富集。锑作为人体非必需重金属,具有高化学毒性,是国际公认优先控制金属污染物。次生铁矿物在形成过程中和成矿后能以共沉淀、吸附等方式固定有害金属,但又易受环境因子变化的影响,重新释放被固定的有害金属,对有害金属的环境行为和归宿有着重要影响。本文面向我国锑污染现状,立足于常见次生铁矿物的基本结构和表面过程,以次生铁矿物相转变为切入点,论述了次生铁矿物与锑的相互作用机理,总结了环境pH、溶解性有机物、Fe(Ⅱ)、微生物及环境温度等外界因素作用下次生铁矿物对锑环境行为的作用规律,以期从矿物学角度厘清环境因素-次生铁矿物-锑之间的微观作用机制,为表生环境锑污染的环境风险评价和修复治理提供理论指导。

尖晶石铁氧体去除水中锑的吸附行为和作用机理研究

水体锑污染引发的健康问题备受关注。本文通过溶剂热法制备了四种不同金属位点的尖晶石铁氧体MFe_(2)O_(4)(M=Mn、Zn、Cu和Ni),通过批实验考察了p H、吸附时间、初始浓度对MFe_(2)O_(4)去除Sb(Ⅲ)的影响规律,分析比较MFe_(2)O_(4)对Sb(Ⅲ)吸附性能和吸附行为的差异性,利用光谱学分析揭示其除锑机理。结果表明,MFe_(2)O_(4)对Sb(Ⅲ)的去除与p H成正比,其吸附行为符合准二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型,Sb(Ⅲ)的去除是以化学吸附为主导的单层均匀吸附,Mn Fe_(2)O_(4)、Zn Fe_(2)O_(4)、Cu Fe_(2)O_(4)和Ni Fe_(2)O_(4)的最大Sb(Ⅲ)吸附容量分别为196.94、164.30、180.72和145.69 mg/g。光谱学分析结果表明,Sb(Ⅲ)主要通过与Fe-OH和Fe-O作用而被固定,且在吸附过程中MFe_(2)O_(4)的微观形貌发生变化但晶体结构没有发生变化。四种MFe_(2)O_(4)吸附Sb(Ⅲ)的吸附行为和去除机理具有相似性,但Mn Fe_(2)O_(4)的吸附性能最为优越。这些发现有助于尖晶石铁氧体在锑污染上的修复应用。