模拟砷和锑在矿区还原微生物作用下的迁移变化及水力传导
As、Sb污染已成为世界性环境污染问题，它们的地球化学性质类似。本文主要依据矿区两种常见厌氧细菌（SRB和JF-5）在灰岩表面形成FeS膜层，增大吸附剂表面积和吸附性能，通过运用柱实验、批试验来研究As和Sb在FeS包覆灰岩中的迁移和竞争行为，探讨其吸附机理、包覆膜层的内部变化和包覆灰岩的溶解特征。此外，在柱实验内容中初步运用了CXTFIT插入excel解析CDE模型来拟合As、Sb的迁移行为。主要研究结论如下： 1、生物FeS包覆灰岩吸附As、Sb的量与生物FeS包覆量不呈正比增长，吸附量的增加会随着包覆量的增长衰减。运用CXTFIT插入excel的CDE模型能够对As、Sb在包覆灰岩中的迁移行为很好的拟合，并得到设定参数Rλ=（1.00E+06，0.00E+00）。 2、生物FeS对As、Sb的吸附速率、吸附量及占用吸附位的关系分别为：VAs>VSb、QAs>QSb、WAs<WSb。相对于较短的吸附时间（24h），较长时间（48h）吸附的纯灰岩和FeS包覆灰岩对As的吸附量分别提高约1倍和3倍。 3、 As5+和 Sb5在 FeS包覆灰岩吸附过程中发生了还原作用，并且生物纳米FeS对As和Sb的吸附行为中存在化学吸附行为。 4、 FeS包覆灰岩溶解过程中，纯灰岩、包覆2d和包覆7d的pH分别为6.4、5.0、4.7。说明生物FeS包覆层能明显阻滞灰岩的溶解，并能使最终pH降低约1.5个单位。 5、不同包覆层厚度对灰岩溶解的初始阻滞能力不同，包覆溶解1h的C1（包覆3天）和C2（包覆7天）pH分别为3和5，说明包覆层发育越厚对灰岩溶解的阻滞能力越强。 6、根据Frick第一定律，生物FeS包覆灰岩的溶解模型可用公式nCa，sol=At1/2- nCa，gyp进行描述，并得出次生Ca矿物沉淀的量nCa, gyp值分别为nC0=19.5、nC1=11.3、nC2=16.8。
迁移行为;水力传导;微生物作用;厌氧细菌;包覆灰岩;溶解特征;环境污染
西南科技大学
硕士
矿产普查与勘探
刘璟
2017
中文
P619.225;P342.3
85
2018-01-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）