氧化鐵

采用兩種人工合成的氧化鐵f針鐵礦、水鐵礦)和赤鐵礦作為吸附劑，對(duì)含砷(三價(jià)砷及三價(jià)血價(jià)砷混合液)水進(jìn)行r吸附試驗(yàn)。在初始濃度為12fm斗g，L的As(Ⅲ)溶液巾，水鐵礦的吸附效果最好，針鐵礦和赤鐵礦吸附效果較差;在初始pH為7，As(Ⅲ)和(V)摩爾比為l：l的混合液小時(shí)，三種鐵礦對(duì)總砷的吸附效果均隨著As，F(xiàn)e摩爾比的增大而減小;在As(Ⅲ)和As(V)摩爾比為1：l的混合液中，吸附總砷效果最好的是針鐵礦。水鐵礦次之，赤鐵礦的吸附效果最差;As(V)的存在對(duì)除砷效果有一定的影響，三價(jià)砷和五價(jià)砷共存時(shí)，i種鐵礦對(duì)其吸附具有一定的選擇性。

科學(xué)界公認(rèn)，砷是一種有毒的非金屬元素，位居污染有毒元素黑名單之首。在天然水體中，砷多以無機(jī)化合物的形式存在，包括Ⅲ價(jià)的亞砷酸鹽和V價(jià)的砷酸鹽。已有研究表明”“，在地下水含水層，尤其是砂質(zhì)含水層中，氧化鐵可能是砷最重要的吸附劑，而且可E砷酸鹽和砷酸鹽在氧化鐵的表面上都顯示出很大的親和性。在自然環(huán)境中，氧化鐵以多種礦物形式存在，常見的有水鐵礦、纖鐵礦、針鐵礦和赤鐵礦。它們具有不同的特征，如穩(wěn)定性、比表面積和活動(dòng)性等M。目前已報(bào)道的天然存在的氧化鐵中砷的含量變化很大，其中As，F(xiàn)e摩爾比值變化為2.4×lo“一酸鹽通過內(nèi)部球面綜合體可結(jié)合到氧化鐵上卜…，亞砷酸鹽被發(fā)現(xiàn)通過內(nèi)部球面和其它球面綜合體而被吸附113l。但有關(guān)水鐵礦、纖鐵礦、針鐵礦及赤鐵礦吸附水環(huán)境中砷的系列研究成果報(bào)道較少。本文采用三種氧化鐵(水鐵礦、針鐵礦、赤鐵礦)作為吸附劑，對(duì)高砷水的吸附效果及其影響因素進(jìn)行研究，為研究地下水含水層，尤其是砂質(zhì)含水層中砷的活動(dòng)性提供科學(xué)依據(jù)，也對(duì)修復(fù)被砷污染的地下水具有理論指導(dǎo)作用，具有較強(qiáng)的實(shí)用性。

1試驗(yàn)部分

1.1儀器與試劑

主要儀器：AFs一830雙道原子熒光光度計(jì);新一佳80—l低速離心機(jī);101—3AB型電熱鼓風(fēng)干燥箱;.09刪。砷JB一5定時(shí)雙向數(shù)顯恒溫磁力攪拌器;Lc—SAx(強(qiáng)陰離子)sPE小柱;分析天平(精確到o.00叭g)pH計(jì);0.2斗m薄膜過濾器。試劑：Fe(Nq)?！?H20、三氧化二鐵、砷標(biāo)準(zhǔn)液As(Ⅲ)(GsB-07—1275—2000)、二苯砷酸三鈉、硫脲、抗壞血酸、氫氧化鉀、硼氫化鉀、(以上均為分析純)、鹽酸(優(yōu)級(jí)純)。

1.2人工合成氧化鐵

合成方法主要根據(jù)schwertmann和come(1991)【13】設(shè)計(jì)的方法，稍加修改。(1)針鐵礦(o【一Fe00H，分子量為88.8聚丙烯容器中加人50mL新鮮配制的】mo】幾Fe(N迅速加入90mL5mo兒KOH，攪拌，用離子lL，加蓋，在70℃下保持60h，抽去上清液。離心洗沉淀針鐵礦，除去0H一和N0。一。其中OH一利用pH或pH試紙檢驗(yàn)，N0卉0用二苯胺檢驗(yàn)。將合成的礦轉(zhuǎn)移到小燒杯，在室溫下風(fēng)干，低溫存放于陰暗處。

(2)水鐵礦(Fe。oo。?！?H20，分子量為409Fe(N0。)3-9H20溶于500mL去離子1m01/L

KOH約330mL，其中最后20mL逐滴加入節(jié)pH至7～8，劇烈攪拌。之后，迅速離心得到沉淀物即水鐵礦，并將其洗滌除去電解質(zhì)。將合成的水鐵礦轉(zhuǎn)移到小燒杯中，在室溫下風(fēng)干，低溫存放于陰暗處。

(3)赤鐵礦(0I—Fe。q，分r最為159.6為購(gòu)買。

1.3含砷水樣的配制

實(shí)驗(yàn)中配制的水樣模擬山西大同盆地山陰一應(yīng)縣一帶高砷地下水，即山西山陰、應(yīng)縣地砷病重病區(qū)井水含砷量>0.5mg/L，lfl等病區(qū)含砷量0.21輕病區(qū)含砷量o.05～o.2mg，LI…。根據(jù)實(shí)驗(yàn)具計(jì)三種不同濃度的砷溶液，即：①o.3mg/L、

③1.2mg/L。

1.4砷的吸附試驗(yàn)

根據(jù)含水介質(zhì)中的實(shí)際情況設(shè)置三種/fi同的As/

Fe摩爾比：

(1)，2(As/Fe)=o.001即4mmolFe+1L水樣①

(2)n(As/Fe)=o.002即4mm01/Fe+lL水樣

(3)，2(As/Fe)=o.004即4mm01Fe+lL水樣③

在實(shí)際操作一p’固定Fe的含量，利用不同濃度的含砷水樣，來研究不同情況下砷被吸附規(guī)律。采用1L水樣，調(diào)節(jié)初始pH值為7，對(duì)含砷水樣①②③進(jìn)行附實(shí)驗(yàn)。利用磁力攪拌器加速吸附，靜置，適當(dāng)時(shí)間取樣。利用AFs一830雙道原子熒光光度計(jì)根據(jù)氫化物發(fā)生一原子熒光光譜法(GB廠r223—80—2007中砷的含量。