江汉平原沉积物中磷酸盐与砷的竞争吸附机制

摘要

选取江汉平原沙湖原种场为研究区,钻凿1个深度为30 m的钻孔,选取深度分别为12.0、17.4、20.1、26.1 m的沉积物,进行沉积物物理特性、矿物学特征及化学组分分析,研究了As(Ⅲ)和As(Ⅴ)与磷酸盐(PO34-)在沉积物表面上的竞争吸附过程,探究了PO34-对砷在浅层地下水中迁移的影响机制.结果表明:沙湖试验场沉积物主要以石英、长石和粘土矿物为主.砷在富含有机质、铁铝氧化物及比表面积大的粘土层沉积物中更易富集.PO34-与As(Ⅴ)和As(Ⅲ)在沉积物表面上存在竞争吸附,且沉积物对As(Ⅴ)和As(Ⅲ)的吸附遵循拟二级动力学方程.PO34-对沉积物吸附As(Ⅲ)的抑制效果更明显,表明As(Ⅲ)比As(Ⅴ)更具有迁移性.深度为20.1 m处的沉积物为细砂,其比表面积较小,吸附在此沉积物上的砷不稳定,更容易释放到地下水中.