还原环境中FeⅡFeⅢ氢氧化物对AsV和AsⅢ的共吸附研究

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1、中国科学院大学UniversityofChineseAcademyofSciences硕士学位论文作者姓名：奎彪指导教师：王坐锤副班究虽生国科堂院沈阳廑厦生盔班究匮学位类别：工程亟±学科专业：珏境工程研究所：虫国型堂院沈阳廑且生态巫究压二零一三年五月一苓一二年丑月lIIllllUIlllllllllllllY2370148LiBiaoADissertationSubmittedtoTheUniversityofChineseAcademyofSciencesInpartialfulfillmentoftherequireme

2、ntForthedegreeofMasterofEngineeringInstituteofAppliedEcologyChineseAcademyofSciencesMay,2013致谢时光飞逝，三年的硕士生活即将过去。回首三年短暂而充实的生活，发现自己已在不知不觉逐渐成长。在这里，我结识了良师益友、体验了科研的辛苦与不易，锻炼了严谨的思维方式；在这里，有辛勤汗水、有成功欢笑，有失败失落与遗憾。在这里我积累了宝贵的人生财富即将开始新的征程。在即将离开的时候，我要向曾经给予我关怀和帮助的人表达我最诚挚的谢意。感谢我敬爱的导师

3、王少锋副研究员，感谢您在三年中给予我的悉心教导与关怀。论文从选题、查阅文献到实验工作及论文的撰写都倾注了您无限的心血。无论是您渊博的学识，严谨的科研态度，还是您的幽默随和和宽容，都给了我深刻的影响，使我终生受益。在此谨向您表示深深的敬意和由衷的感谢!您辛苦了，祝您及家人幸福美满!感谢贾永锋研究员在实验工作上给予的指导和帮助。您严谨细致、精益求精的作风是我学习和工作中的榜样。谢谢您。感谢王新老师，感谢您对我实验工作的支持与帮助。您积极乐观的生活态度值得我学习。祝您永远健康快乐。感谢许丽英老师和王超老师在实验工作和生活中给予的关

4、心与帮助。感谢所有参与论文评阅和答辩的各位专家和老师，谢谢你们的宝贵意见和指导。感谢张丹妮师姐、王宽岭师兄、宋雨师兄、陈义萍师姐，以及袁子丹、张明美、李小亮，谢谢你们给予的无私的帮助和支持：感谢我的同窗好友杨明、肖翻、双生晴、张蒋维、朱江、步长千，很高兴与你们相识，与你们一起生活和学习；感谢10级硕士班的全体同窗，和你们一起我很快乐。祝你们前程似锦。感谢研究生处各位老师为我们创造了良好的学习氛围和生活环境。感谢我的家人，感谢你们一直以来对我无怨无悔的支持和无限的包容。你们辛苦了，祝愿你们永远健康。最后感谢我生命中的那个她对我

5、的理解与支持。感谢有你。李彪2013年5月于沈阳还原环境中Fe(II)．Fe(III)(氢)氧化物对As(V)和As(III)的共吸附研究II摘要砷(Arsenic)是自然界中普遍存在且有强毒性的元素，环境砷污染已受到全球广泛关注。大量研究表明，铁氧化物对砷的界面行为和迁移转化过程起重要作用。还原环境，特别是次氧化和弱还原环境中大量存在的Fe(II)．Fe(III)(氢)氧化物对砷的环境地球化学循环有重要的影响，但是目前关于还原环境中Fe(II)．Fe(III)(氢)氧化物对砷的吸附的研究还非常缺乏，铁还原程度发生变化时形成

6、的Fe(II)．FeOII)(氢)氧化物对砷的吸附动力学、吸附容量的研究仍较为缺乏，对其固持和影响砷界面行为的机理认识仍不清晰，需要进一步深入系统的研究。本课题通过研究厌氧条件下不同初始Fe(II)／Fe(III)摩尔比合成的Fe(II)．Fe(III)(氢)氧化物对As(III)和As(V)共吸附，分析As(m)和As(V)在Fe(II)-Fe(III)(氢)氧化物上的分配，初步阐明了As(III)和As(V)在Fe(II)-Fe(III)(氢)氧化物上的吸附行为和特征，为更好的理解铁氧化物对砷的吸附机理提供帮助。本研究的

7、主要目的：(1)通过拉曼等光谱表征揭示不同Fe(II)．Fe(III)(氢)氧化物的矿物组成；(2)通过还原环境下Fe(II)．Fe(III)(氢)氧化物对As(IID和As(V)的共吸附实验研究，揭示环境介质(土壤、沉积物)中Fe的不同还原程度、pH对砷的界面行为的影响，进而探讨Fe还原过程影响砷行为的机理。通过系统的研究，主要取得了以下初步研究成果：(1)准二级动力学方程能较好的反映Fe(II)一Fe(III)(氢)氧化物对As(III)和As(V)的吸附动力学过程，Langmuir等温方程能较好的描述As(III)和A

8、s(v)在Fe(II)．Fe(III)(氢)氧化物上的吸附特征。(2)由吸附动力学和等温线结果可知，pH=9下，随着初始Fe(II)／Fe(III)的增加，制备的Fe(II)．Fe(III)(氢)氧化物对As(III，V)的吸附量呈降低趋势，且pH=9时，不同Fe(II)．Fe(III)(