洛克沙砷在水环境中的吸附与光降解行为

• 作 者: 周宁
• 机 构: 中国科学院大学
• 出 处: 中国科学院大学
• 发表日期: 2013年期
• 关键词: 水体污染 洛克沙砷 粘土矿物 吸附动力学

洛克沙砷（3-硝基-4羟基苯砷酸，简称ROX）是一种有机砷制剂，被广泛作为畜禽饲料添加剂应用于畜禽饲养，虽然其毒性小、且几乎以原形态随粪便排出，但其在环境中易降解生成有毒的As(Ⅴ)、As(Ⅲ)、一甲基砷酸(MMA)和二甲基砷酸(DMA)。目前，对于洛克沙砷在禽类粪污及土壤中的形态转化过程有较多研究报道，但对于克沙砷由畜禽粪便流失进入水环境后，其迁移传输、形态转化等环境行为尚缺少足够的科学认识，尤其有机形态洛克沙砷向无机形态砷的转化过程、影响因素及转化机制等，目前缺少系统科学研究。　　
本研究针对上述问题，开展了洛克沙砷在水体悬浮颗粒典型成分粘土矿物上的吸附行为以及在水环境中光降解行为研究，得出如下主要结论：⑴洛克沙砷在高岭石、伊利石和蒙脱石上的吸附过程符合准二级动力学方程，吸附等温线符合Freundlich方程。⑵pH对洛克沙砷的吸附影响明显，在高岭石、伊利石和蒙脱石的最大吸附量分别发生在pH=9.0，5.0和5.0;水环境中共存的金属阳离子对吸附有显著影响，Fe3+的存在能显著提高洛克沙砷在高岭石、伊利石和蒙脱石上的吸附量，而Ca2+和Mg2+的存在却对洛克沙砷的吸附有明显的抑制作用;洛克沙砷在三种粘土矿物上的吸附随温度升高而升高。⑶分子态和完全解离态的洛克沙砷更容易发生紫外光降解。自然光下，同一季节，纬度越底，洛克沙砷最大理论降解速率越大;同一纬度下，洛克沙砷在夏季的最大理论降解速率最大，其次是春季，冬季最小。⑷pH、NO3-和有机质的存在影响洛克沙砷在水环境中光降解速率，降解速率有随pH值的增大而增大，NO3-浓度越高越有利于洛克沙砷的光降解，腐殖酸、褐藻酸浓度越高，降解速率越大;洛克沙砷的降解符合一级动力学方程，降解产生的无机砷形态主要为As(Ⅴ)。