不同环境因子对纳米羟基磷灰石在饱和填充柱中迁移规律的影响

编号：NMJS03338

篇名：不同环境因子对纳米羟基磷灰石在饱和填充柱中迁移规律的影响

作者：褚灵阳； 汪登俊； 王玉军； 司友斌； 周东美；

关键词：纳米羟基磷灰石(Nano-HAP)； 腐殖酸(HA)； pH； 离子强度(IS)； ζ电位； 吸附效率(α)； DLVO理论；

机构： 安徽农业大学资源与环境学院； 中国科学院南京土壤研究所土壤与农业可持续发展国家重点实验室； 中国科学院研究生院；

摘要： 选用石英砂填充柱模拟土壤体系,通过测量纳米羟基磷灰石(Nano-HAP)ζ电位、出流比等来考察不同环境因素(腐殖酸浓度、pH和离子强度)对其在饱和石英砂柱中迁移规律的影响.结果表明,随着腐殖酸浓度的增加,Nano-HAP胶体的ζ电位相应增加(绝对值增加),吸附效率(α)相应降低,当溶液中腐殖酸浓度由0增加为10 mg/L时,Nano-HAP胶体的ζ电位由-15mV增加至-55 mV,吸附效率由1.0减小为0.012,迁移能力增加;此外,随着本体溶液pH增加,Nano-HAP胶体的ζ电位亦随之增加,吸附效率相应降低,因此有利于其在饱和体系中的迁移.然而,随着本体溶液离子强度增加,Nano-HAP胶体的双电层被压缩,ζ电位逐渐减小,吸附效率相应增加,且二价阳离子对Nano-HAP迁移能力的影响要远大于单价阳离子的影响.当本体溶液离子强度(支持电解质为单价阳离子Na+)由1 mmol/L增加至100 mmol/L时,吸附效率由0.030增加至0.13,而当本体溶液离子强度(支持电解质为二价阳离子Ca2+)由0.2 mmol/L增加至10 mmol/L时,吸附效率由0.030增加至1.0,更多的Nano-HAP胶体被滞留在多孔介质中,阻碍其迁移.该研究结果将有助于从机制上深入地了解纳米羟基磷灰石在土壤-地下水环境中的迁移行为及其归趋.