2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、氟是動物和人體必需的微量元素之一,但長期過量攝入氟化物可導致慢性氟中毒。土壤是含氟氣體和顆粒物干、濕沉降最主要的接納和轉化場所,植物葉片吸收的氣態(tài)氟化物最終也通過落葉積累在表層土壤中,所以,氟與土壤的相互作用是控制其遷移、轉化及其它化學行為的重要環(huán)節(jié)之一。 土壤中氟的活性與土壤粘土組成、Al的溶解、Al-F絡合及pH密切相關。天然酸性土壤和水體中(pH=4.0~5.5),溶解Al水解可形成不同聚合度的高價羥基鋁陽離子(HyAl)

2、,如[Al6(OH)12]6+、[Al10(OH)22]8+或[AlO44A12(OH)24(H2O)12]7+等。這些陽離子可吸附在土壤中含量較高的蒙脫石礦物表面及層間,形成聚合羥基鋁-蒙脫石(HyAl-Mt)復合體。由于弱酸性和酸性土壤及水體中這些復合體幾乎無處不在,因此很大程度地影響著土壤中一些營養(yǎng)物質和污染物在土壤-溶液之間的吸附、解吸及遷移等行為,由此可能導致的生態(tài)環(huán)境意義已引起了廣泛關注。目前,關于F與土壤礦物之間的相互作用

3、以及Al-F絡合方面的報道很多,但作為弱酸性和酸性土壤中的主要組成的HyAl-Mt復合體與F的相互作用還未見系統(tǒng)研究。 本文制備和表征了OH/Al摩爾比分別為1.6、2.1、2.4的HyAl-Mt復合體和羥基鋁鐵—蒙脫石復合體(HyAl/Fe-Mt);研究了吸附時間、溶液初始pH值、羥基鋁(鐵)—蒙脫石復合體(HyAl(Fe)-Mt)用量、初始氟離子濃度、OH/Al摩爾比等因素對氟與各HyAl(Fe)-Mt相互作用的影響及土壤環(huán)

4、境意義;同時,通過HyAl-Mt1.6對氟離子的解吸實驗,考察了氟在復合體上的穩(wěn)定性。所得結果如下: (1)通過對蒙脫石及其復合體進行X射線衍射分析、零電荷點測定、陽離子交換量CEC測定和BET比表面積分析表明,羥基鋁、鐵離子已成功交換進入蒙脫石層間,成為層間柱。羥基鐵離子的摻加以及OH/Al摩爾比的變化都對HyAl-Mt復合體的層間結構產生明顯影響。此外,HyAl-Mt復合體在500℃以下具有一定的熱穩(wěn)定性。 (2)弱

5、酸性和強酸化條件下,研究了OH/Al摩爾比為1。6的聚合羥基鋁-蒙脫石復合體(HyAl-Mt1.6)對氟的吸附行為。結果表明:在pH為5.0~9.0之間,HyAl-Mt對氟的吸附受pH影響小;當pH<4.5時,吸附能力隨pH減小迅速增大。pH6.62時,HyAl-Mt1.6對氟的吸附主要是絡合交換機制,而pH3.02及高氟濃度條件下是表面吸附、礦物溶解及共沉淀-卷掃等協(xié)同作用機制,并使HyAl-Mt具有異常高的氟去除能力。與Na-Mt相

6、比,HyAl-Mt1.6的氟吸附能力明顯提高,表明土壤中的HyAl-Mt組分可有效地降低氟污染土壤中氟的遷移性并減少其生物有效性。 (3)弱酸性和強酸化條件下,研究并對比了OH/Al摩爾比為1.6、2.1、2.4的HyAl-Mt和HyAl/Fe-Mt對氟的吸附性能。結果表明:隨著OH/Al摩爾比的增大,HyAl-Mt對氟的吸附量略有下降。在強酸性條件下,HyAl/Fe-Mt較HyAl-Mt1.6具有較弱的吸附性能,但在接近中性環(huán)

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