农业环境科学学报

作者：宋文杰,都达古拉,谢志磊,李浩,李智超,何江

单位：内蒙古大学创业学院, 呼和浩特 010021,内蒙古自治区生态环境督察技术支持中心, 呼和浩特 010011,内蒙古自治区环境监测总站, 呼和浩特 010011,内蒙古大学生态与环境学院, 呼和浩特 010021,内蒙古大学生态与环境学院, 呼和浩特 010021,内蒙古大学生态与环境学院, 呼和浩特 010021

关键词：施氏矿物,Sb（Ⅲ）,吸附特性,环境因子,表征,

基金：国家自然科学基金项目（32160299，42167028）

为探究不同化学合成方法制备的施氏矿物（Schwertmannite，SCH）对Sb（Ⅲ）的吸附性能差异，本实验制备了两种SCH（H2O2法制备的H-SCH和KMnO4法制备的M-SCH），以两种SCH对Sb（Ⅲ）的吸附性能研究为主线，开展吸附动力学及热力学研究，并结合铁还原菌（Iron-reducing bacteria，FeRB）、硫酸盐还原菌（Sulfate-reducing bacteria，SRB）以及共存As、Cr、溶解性有机质（Dissolved organic matter，DOM）对SCH吸附Sb（Ⅲ）的影响研究，揭示了不同化学法合成的SCH对Sb（Ⅲ）吸附的差异性机制。结果表明，KMnO4法主要是通过增加比表面积和孔隙度的方式增强了SCH对Sb（Ⅲ）的物理吸附能力。本实验认为物理吸附和化学吸附均在H-SCH和M-SCH吸附Sb（Ⅲ）的过程中发挥着重要作用，在两种SCH吸附Sb（Ⅲ）的过程中，部分Sb（Ⅲ）会在SCH表面被Fe（Ⅲ）氧化为Sb（Ⅴ），SCH主要通过表面OH络合的方式吸附Sb（Ⅲ），通过表面OH络合及SO42-离子交换的方式吸附Sb（Ⅴ）。富里酸（Fulvic acid，FA）、FeRB和SRB的存在均会抑制两种SCH对Sb（Ⅲ）的吸附，FA和FeRB还原产生的Fe（Ⅱ）以及SRB还原产生的S2-均会抑制Sb（Ⅲ）在SCH表面的氧化，从而使得两种SCH对Sb（Ⅲ）的吸附能力下降。共存As（Ⅲ）和Cr（Ⅵ）会抑制两种SCH对Sb（Ⅲ）的吸附，As（Ⅲ）和Cr（Ⅵ）会与Sb（Ⅲ）竞争SCH中的吸附位点。但随着Cr（Ⅵ）浓度升高，更多的Sb（Ⅲ）被Cr（Ⅵ）氧化成Sb（Ⅴ），相较于Sb（Ⅲ），Sb（Ⅴ）更易被SCH吸附，从而使得Cr（Ⅵ）对SCH吸附Sb（Ⅲ）的抑制作用不升反降。

来源：2025年第5期

《农业环境科学学报》期刊编辑部

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