針鐵礦吸附多聚磷酸鹽的研究：溶解有機質的影響.pdf

1、多聚磷酸鹽是存在于自然環(huán)境中的無機磷形態(tài)的一種，排入到環(huán)境中的多聚磷酸鹽在自然界中遷移轉化，對水體富營養(yǎng)化和生物可利用性有一定的影響。針鐵礦廣泛存在于各種沉積物和土壤中，和自然界中污染性元素的遷移轉化有著密切的關系，一直被研究者用來進行了多方面的研究。自然環(huán)境是復雜的，大部分地表環(huán)境中都能追蹤到有機質的存在，其作為第三方添加物來研究各種污染物質的遷移轉化機制已經得到越來越多的重視。為深入了解自然水體中多聚磷酸鹽的遷移轉化行為，選定焦磷酸

2、鹽和三聚磷酸鹽作為代表性的多聚磷酸鹽，以表生環(huán)境中廣泛存在的穩(wěn)定礦物-針鐵礦為研究對象，系統(tǒng)研究了其對多聚磷酸根的吸附過程，探索了不同實驗條件下（pH、電解質、時間、溫度）針鐵礦對多聚磷酸根吸附的影響。并通過不同添加順序的腐殖酸（HA）和富理酸（FA）深入研究有機質-針鐵礦-多聚磷酸鹽三元體系的吸附行為:
　　(1)通過研究有機質-針鐵礦-焦磷酸根的體系發(fā)現(xiàn)，溶液pH值從6.27升至10.99時，總磷吸附量從3.00 mg/g降低

3、至0.75 mg/g；電解質濃度越低越有利于針鐵礦對焦磷酸根的吸附；吸附劑對焦磷酸根的吸附量在最初1h內增長較快，隨后漸漸達到吸附平衡；溶液溫度的升高對吸附量提高具有增強作用。用動力學和熱力學模型對吸附過程進行擬合，發(fā)現(xiàn)準二級動力學和Langmuir模型具有更好的適用性。針鐵礦吸附焦磷酸根受HA影響吸附量大小變化為：Goe+PP,HA≈Goe+PP+HA≈HA+PP, Goe>Goe+HA,PP。針鐵礦吸附焦磷酸根受FA影響吸附量整體也

4、呈促進趨勢，吸附量大小變化為：Goe+PP, FA≈FA+PP, Goe>Goe+PP+FA>Goe+FA,PP。結合材料吸附焦磷酸根前后的表征，推導出針鐵礦對焦磷酸根的吸附機制可能是以表面絡合和物理吸附為主導。
　　(2)通過研究有機質-針鐵礦-三聚磷酸根的體系發(fā)現(xiàn)，溶液pH值從8.43升至10.97時，總磷吸附量從1.98 mg/g降低至0.27mg/g；電解質濃度越高越有利于針鐵礦對三聚磷酸根的吸附；吸附劑對三聚磷酸根的吸附

5、量在最初1h內增長較快，隨后漸漸達到吸附平衡；溶液溫度的升高對吸附量提高具有增強作用。用動力學和熱力學模型對吸附過程進行擬合，發(fā)現(xiàn)準二級動力學和Freundilich模型具有更好的適用性。針鐵礦吸附三聚磷酸根受 HA影響能抑制吸附量，吸附量大小變化為：Goe+TPP, HA>Goe+TPP+HA>HA+TPP, Goe>Goe+HA,TPP。針鐵礦吸附三聚磷酸根受FA影響吸附量整體也呈促進趨勢，可能是因為在針鐵礦表面形成了針鐵礦-FA絡