芦根表面铁氧化物对水体中五价砷吸附性能的研究

摘要

芦苇是多年生湿地植被,其根系具有向根际环境释放氧气和氧化性物质,并在根表和根际形成铁氧化物膜状包被的特性。笔者针对芦苇根表生物成因的铁氧化物具有两性胶体的性质,以直接和高温炭化得到的芦根表面的铁氧化物为吸附材料,采用等温平衡法研究了该吸附材料对外部溶液中五价砷吸附效果。结果表明:在酸性条件下芦根根表获取的铁氧化物对五价砷的吸附能力明显强于中性及碱性条件;两种方式获取的铁氧化物材料对砷的吸附性能如下:随着外部介质溶液中砷添加浓度的增加,铁氧化物材料对砷的吸附量逐渐增加,当外加砷浓度为200 mg/L时,砷吸附量最高分别达(17.00±3.25)mg/g和(12.82±1.01)mg/g。两种处理方式下,铁氧化物对砷的吸附均可以较好的拟合Langmuir和Freundlich等温吸附模型,通过Langmuir等温吸附方程拟合得到砷最大吸附量分别为(17.72±1.09)mg/g和(21.94±6.74)mg/g。由此可见,生物成因的铁氧化物材料对五价砷有很强的吸附能力。综合考虑芦根根表铁氧化物对砷的吸附能力及其对处理砷污染水体的可行性,该生物材料的高温炭化处理方式优于直接获取的处理方式。