碘酸根在磁铁矿及铝硅酸钠表面的吸附行为及其甲状腺疾病防治意义

作     者：王璐 李俊霞 WANG Lu;LI Junxia

作者机构：中国地质大学(武汉)环境学院湖北武汉430078 国家环境保护水污染溯源与管控重点实验室湖北武汉430078 

出 版 物：《安全与环境工程》 (Safety and Environmental Engineering)

年 卷 期：2022年第29卷第5期

页      面：46-57页

核心收录：

学科分类：0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 083001[工学-环境科学] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(42177067、42020104005) 国家重点研发计划项目(2021YFA0715900)。 

主　　题：碘酸根(OI~-_(3)) 磁铁矿 弱结晶的铝硅酸钠 吸附行为 扩展三层模型(ETLM) 医学地质 

摘      要：碘是人体必需的微量营养元素,其摄入量过多或不足均对会甲状腺产生不利的影响。世界范围内多个国家和地区的居民因碘的长期不当摄入而产生健康威胁。碘在地下水系统中主要以碘离子(I~-)和碘酸根离子(IO~-_(3))两种无机碘的形态存在,但在土壤沉积物等固相介质中无机碘主要以碘酸根为主。与I~-相比,天然固相载体对IO~-_(3)的吸附能力较强,但目前对IO~-_(3)在多种天然矿物表面的吸附行为仍未可知。选取磁铁矿和弱结晶的铝硅酸钠作为吸附载体,借用扩展三层模型(Extended Three-layer Model,ETLM),研究了在不同电解质浓度(Na-Cl溶液)、pH值及固液比条件下IO~-_(3)的吸附行为及微观吸附机理。结果表明:(1)IO~-_(3)在两种矿物表面的吸附行为符合准二级吸附动力学模型,说明吸附主要以化学吸附为主;(2)ETLM可较好地拟合试验数据,IO~-_(3)在两种矿物表面的吸附均表现出内层与外层吸附共存;(3)随着pH值的降低,IO~-_(3)在矿物表面的内外层吸附量均升高;(4)随着电解质浓度的升高,IO~-_(3)在矿物表面的吸附率逐渐降低,ETLM拟合结果显示在矿物β面存在IO~-_(3)与Cl~-的竞争吸附;(5)随着固液比的升高,IO~-_(3)在两种矿物表面的吸附率升高,其主要受外层吸附的影响与控制。本研究得到的相关结论可为甲状腺疾病的防治提供新思路。