铁锰结核对As(Ⅲ)的吸附和氧化特性研究

研究As(Ⅲ)在土壤中的铁锰结核上的吸附和氧化特征,对理解土壤中As(Ⅲ)的含量变化和制定有效的治理措施有至关重要的作用。以东北地区代表性土壤-棕壤中提取的铁锰结核作为试验材料,采用一次平衡法,对As(Ⅲ)在铁锰结核上的吸附和氧化特性,及其动力学特征进行了研究。研究结果表明,反应是包括吸附和氧化反应的复杂过程。初始质量浓度在1～15mg·L-1的范围内时,随着初始质量浓度的提高,吸附量随之增大,Mn的释放量增加,初始质量浓度在15～30mg·L-1的范围内时,吸附量的增加缓慢,Mn的释放量也接近平衡,吸附曲线可用Langmuir方程及Freundlich方程拟合(r>0.97),铁锰结核对As(Ⅲ)具有较强的吸附性能,最大吸附量达到了3000mg·kg-1。动力学实验中,反应在24h内趋于饱和,可用Freundlich模型描述。氧化反应后释放到溶液中的As(Ⅴ)质量浓度随时间变化先升高后降低,大多数的As(Ⅴ)都被吸附在了铁锰结核表面,说明铁锰结核对砷具有很好的吸附和解毒作用。Mn的释放量在6h时基本达到平衡。释放到溶液中的Mn质量浓度与时间符合Elovich动力学方程。