光照强化施氏矿物/过硫酸盐去除水体中砷的效果与机制

作     者：王妍燕 付鹏 刘奋武 WANG Yanyan;FU Peng;LIU Fenwu

作者机构：山西农业大学资源环境学院农业资源与环境国家级实验教学示范中心(山西农业大学)山西晋中030801 

出 版 物：《农业环境科学学报》 (Journal of Agro-Environment Science)

年 卷 期：2024年第43卷第8期

页      面：1869-1875页

核心收录：

学科分类：083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(42377248) 山西农业大学校企合作项目(QT004) 

主　　题：施氏矿物 砷 高级氧化 过硫酸盐 光催化 

摘      要：为探究高砷地下水及高砷废水中砷的有效去除方法,本研究考察了自然光与UV-254光照条件下,施氏矿物/过硫酸盐体系中施氏矿物对水体中砷的吸附去除效果。研究表明:施氏矿物单独作用于高砷废水时,当施氏矿物加入量为0.8 g·L^(-1),砷浓度为1 mg·L^(-1)时,在暗反应条件下反应2 h后,溶液中砷的去除率为47.7%;而在自然光或UV-254光照条件下反应2 h后,溶液中砷的去除率接近100%。在施氏矿物加入量为0.8 g·L^(-1),过硫酸盐浓度为350μmol·L^(-1)的施氏矿物/过硫酸盐体系中,在暗反应条件下反应30 min,溶液中砷的去除率可达100%;在自然光照条件下反应10 min后,溶液中砷的去除率为100%;而在UV-254光照条件下反应5 min后,溶液中砷的去除率就可达100%。同时,施氏矿物/过硫酸盐共存体系中存在As(Ⅲ)向As(Ⅴ)转化的现象,且光照可以加速As(Ⅲ)向As(Ⅴ)的转化,进而促进施氏矿物对砷的吸附。研究表明,在光照强化施氏矿物/过硫酸盐体系中,光照及硫酸根自由基(SO_(4)·)可以促进As(Ⅲ)向As(Ⅴ)转化,从而使得施氏矿物对砷的吸附去除能力增强,且UV-254光照作用效果要优于自然光。