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氟对蜈蚣草去除地下水中砷的影响研究

赵俊英

  近年来,饮水型地方性砷中毒已成为一个世界性的环境问题。因此,高砷地下水的治理技术是广大学者关注的焦点之一。高砷地下水中往往存在着砷-氟共存的现象,研究氟对砷去除效果的影响对于高砷水的治理有着重要的意义。蜈蚣草是一种砷的超累积植物,能够快速有效地环境介质中的砷。本文在水培条件下,研究蜈蚣草的砷累积性和除砷过程中砷形态的变化以及氟对蜈蚣草除砷的影响。 在不同培养时间下,蜈蚣草对水中不同形态砷的累积性不同。暴露在4.3 mg/L的AsⅤ溶液中1天后,蜈蚣草根部的砷累积浓度略高于叶部的砷累积浓度,转移系数为仅为0.81。AsⅤ处理16天后蜈蚣草中砷累积转移系数为2.83,而As(Ⅲ)处理16天后蜈蚣草中砷累积转移系数为4.96。 砷-氟共存条件下,初始砷浓度相同,F-浓度不同时对蜈蚣草除砷的影响不同。在去离子水中AsⅤ初始浓度为5 mg/L,共存F-浓度为1 mmol/L时,F-对蜈蚣草累积砷产生一定的抑制作用,且植物体内砷转移系数有所降低。但当共存F-浓度为4 mg/L和6 mg/L时,却比F-浓度为0 mg/L,1 mg/L和2 mg/L的累积浓度高。 蜈蚣草去除离子水和营养液中砷时,溶液中AsⅤ基本不发生还原作用,但是As(Ⅲ)在去离子水和营养液中分别在试验后4天和6天全部氧化为AsⅤ。F-浓度对As(Ⅲ)的氧化过程没有显著影响。蜈蚣草与As(Ⅲ)处理中,溶液中AsⅤ浓度随着时间的变化而变化:去离子水中,试验后6天AsⅤ浓度达到了最大值;营养液中,实验后4天AsⅤ浓度达到了最大值,之后慢慢减少。 砷-氟共存时,蜈蚣草叶部和根茎部中不同形态的砷累积浓度均表现为:叶部主要为A(sⅢ),占总砷的60.41%~76.9%;根茎部主要为A(sⅤ),占总砷的68.49%~85.99%。共存F-对蜈蚣草体内不同形态砷的分布没有显著影响。 由页岩陶粒、沸石、石英砂和蜈蚣草构建的小型人工湿地除砷过程中,基质在系统运行的初期对水中砷起到一定的拦截作用,系统运行稳定后主要是蜈蚣草去除水中的砷。当进水As(Ⅲ)浓度为1 mg/L,单个系统稳定后的除砷率在7%左右,而两柱串联后的去除率在22.2%~66.6%之间,最后稳定在33%左右,高于单个系统的除砷率。……   
[关键词]:;蜈蚣草;地下水;;人工湿地
[文献类型]:博士论文
[文献出处]:中国地质大学(北京)2012年