銻的環(huán)境地球化學過程

目錄
第1章 緒論1
1.1 銻及其化合物概述1
1.1.1 銻的基本性質(zhì)1
1.1.2 銻及其化合物的應(yīng)用1
1.1.3 主要含銻礦物2
1.2 含銻礦物的淋溶釋放2
1.2.1 礦物溶解的理論基礎(chǔ)2
1.2.2 含銻礦物及產(chǎn)品中銻的溶出6
1.2.3 礦物溶解分析技術(shù)7
1.3 銻的吸附特征8
1.3.1 黏土礦物對銻的吸附8
1.3.2 鐵錳氧化物對銻的吸附9
1.3.3 有機質(zhì)對銻的吸附9
1.3.4 土壤和沉積物對銻的吸附10
1.4 銻的氧化還原11
1.4.1 銻的氧化還原電位11
1.4.2 銻的氧化還原研究進展12
1.4.3 鐵系化合物對污染物的催化氧化14
1.4.4 錳氧化物的吸附氧化特性20
參考文獻23
第1篇 含銻礦物淋溶釋放動力學過程和機理
第2章 硫化銻的溶解動力學和機理35
2.1 研究方法35
2.1.1 光照作用下Sb2S3的溶解實驗35
2.1.2 天然有機質(zhì)存在下Sb2S3的溶解實驗35
2.1.3 Sb2S3的表征及數(shù)據(jù)分析36
2.2 光照作用下Sb2S3的溶解動力學和機理36
2.2.1 光照對Sb2S3溶解的影響36
2.2.2 總銻的釋放及Sb(III)的氧化38
2.2.3 硫化物的氧化及硫代銻酸鹽的生成對硫化銻溶解的影響42
2.2.4 Sb2S3光催化氧化溶解的機理43
2.3 有機質(zhì)作用下Sb2S3的溶解動力學和機理45
2.3.1 不同pH下天然有機質(zhì)對Sb2S3溶解速率的影響45
2.3.2 天然有機質(zhì)濃度對Sb2S3溶解速率的影響48
2.3.3 不同條件對Sb釋放比例的影響48
2.3.4 溶解速率與解離常數(shù)及穩(wěn)定常數(shù)的關(guān)系49
2.4 光照作用下溶解性有機質(zhì)對Sb2S3溶解動力學的影響50
2.4.1 不同pH下天然有機質(zhì)對Sb2S3溶解速率的影響50
2.4.2 天然有機質(zhì)濃度對Sb2S3溶解速率的影響53
2.4.3 不同條件對Sb釋放比例的影響54
2.4.4 溶解速率與解離常數(shù)及穩(wěn)定常數(shù)的關(guān)系56
參考文獻57
第3章 氧化銻的溶解動力學和機理60
3.1 研究方法60
3.1.1 光照作用下Sb2O3的溶解實驗60
3.1.2 天然有機質(zhì)存在下Sb2O3的溶解實驗60
3.1.3 Sb2O3的表征61
3.1.4 Sb(III)、Sb(V)和總銻的分析62
3.1.5 OH的測定62
3.1.6 H2O2的測定62
3.1.7 數(shù)據(jù)分析62
3.2 光照作用下Sb2O3的溶解動力學和機理63
3.2.1 Sb2O3在太陽光下的溶解63
3.2.2 不同波長的光對Sb2O3溶解的影響63
3.2.3 Sb2O3在模擬太陽光下的氧化溶解機制64
3.3 有機質(zhì)作用下Sb2O3的溶解動力學和機理69
3.3.1 小分子天然有機質(zhì)的性質(zhì)69
3.3.2 不同pH下天然有機質(zhì)對Sb2O3溶解速率的影響71
3.3.3 天然有機質(zhì)濃度對Sb2O3溶解速率的影響75
3.3.4 不同條件對Sb釋放比例的影響76
3.3.5 溶解速率與解離常數(shù)及穩(wěn)定常數(shù)的關(guān)系76
3.4 光照作用下溶解性有機質(zhì)對Sb2O3溶解動力學的影響78
3.4.1 不同pH下天然有機質(zhì)對Sb2O3溶解速率的影響78
3.4.2 天然有機質(zhì)濃度對Sb2O3溶解速率的影響81
3.4.3 不同條件對Sb釋放比例的影響81
3.4.4 溶解速率與解離常數(shù)及穩(wěn)定常數(shù)的關(guān)系84
參考文獻85
第4章 天然含銻礦物的溶解釋放特征87
4.1 研究方法87
4.1.1 樣品的采集與預(yù)處理87
4.1.2 樣品的消解87
4.1.3 淋濾實驗方法88
4.1.4 礦物樣品的表征88
4.1.5 淋溶釋放速率的計算88
4.2 酸性條件下天然含銻礦物的淋濾特征89
4.2.1 天然含銻礦物的表征89
4.2.2 不同來源含銻礦物的淋濾特征90
4.2.3 淋濾表面的變化94
4.3 三類典型含銻礦物中Sb和As在不同pH下的釋放特征96
4.3.1 硫化銻礦物96
4.3.2 復(fù)合銻礦物97
4.3.3 多金屬礦物98
4.3.4 三類礦物中Sb和As的釋放比例99
參考文獻99
第5章 剎車片中銻的溶解釋放特征101
5.1 研究方法102
5.1.1 樣品的采集與預(yù)處理102
5.1.2 樣品的消解102
5.1.3 淋濾實驗方法102
5.1.4 剎車片樣品的表征103
5.1.5 總銻分析103
5.1.6 剎車片中金屬成分分析103
5.2 剎車片淋濾實驗結(jié)果104
5.3 初始pH和溫度對銻釋放的影響105
5.4 溶解性有機質(zhì)對Sb釋放的影響106
5.5 銻釋放產(chǎn)生的潛在環(huán)境風險分析108
參考文獻108
第2篇 典型礦物對銻的吸附過程和機理
第6章 Sb(III)和Sb(V)在高嶺土、膨潤土和針鐵礦表面的吸附特征111
6.1 礦物性質(zhì)與實驗方法111
6.1.1 礦物性質(zhì)111
6.1.2 實驗方法111
6.2 Sb(III)在三種礦物表面的吸附動力學111
6.3 Sb(III)在三種礦物表面的吸附等溫線113
6.3.1 高嶺土113
6.3.2 膨潤土114
6.3.3 針鐵礦115
6.3.4 吸附性能比較116
6.4 Sb(V)在三種礦物表面的吸附動力學117
6.5 Sb(V)在三種礦物表面的吸附等溫線119
6.5.1 高嶺土119
6.5.2 膨潤土120
6.5.3 針鐵礦121
6.5.4 吸附性能比較122
6.6 Sb(III)和Sb(V)在三種礦物表面吸附性能的比較123
6.6.1 高嶺土123
6.6.2 膨潤土123
6.6.3 針鐵礦124
6.7 pH對Sb(III)和Sb(V)在三種礦物表面吸附性能的影響125
6.7.1 對Sb(III)吸附的影響125
6.7.2 對Sb(V)吸附的影響128
6.8 胡敏酸對Sb(III)和Sb(V)在三種礦物表面吸附性能的影響131
6.8.1 對Sb(III)吸附的影響133
6.8.2 對Sb(V)吸附的影響134
6.9 競爭性離子對Sb(III)和Sb(V)在三種礦物表面吸附性能的影響135
6.9.1 高嶺土136
6.9.2 膨潤土136
6.9.3 針鐵礦138
6.10 Sb(III)和Sb(V)在三種礦物表面吸附的熱力學參數(shù)139
6.10.1 高嶺土139
6.10.2 膨潤土142
6.10.3 針鐵礦145
參考文獻147
第7章 合成氧化物對Sb(III)和Sb(V)的吸附特征153
7.1 氧化鈦對無機銻的等溫吸附153
7.1.1 礦物合成與實驗方法153
7.1.2 對無機銻的吸附動力學153
7.1.3 對無機銻的吸附等溫線154
7.1.4 溶解性有機質(zhì)對無機銻吸附的影響155
7.2 鐵氧化物對Sb(III)和Sb(V)的吸附行為及機理分析157
7.2.1 鐵氧化物的制備與實驗方法157
7.2.2 對Sb(V)的吸附動力學158
7.2.3 對Sb(III)的吸附動力學159
7.2.4 對Sb(III)和Sb(V)的吸附動力學及熱力學參數(shù)160
7.2.5 對Sb(V)的吸附等溫線163
7.2.6 對Sb(V)的表面吸附位點密度166
7.2.7 對Sb(III)的吸附等溫線169
參考文獻171
第8章 混凝法對Sb(V)和Sb(III)的去除效果與機理173
8.1 混凝實驗過程及方法173
8.1.1 混凝法實驗過程173
8.1.2 不同實驗條件對混凝法去除銻的影響174
8.1.3 純無定形鐵和載銻無定形鐵的合成174
8.2 pH對Sb(V)和Sb(III)去除的影響174
8.2.1 三氯化鐵對Sb(V)和Sb(III)的去除174
8.2.2 硫酸鋁對Sb(V)和Sb(III)的去除176
8.3 銻初始濃度與鐵劑量對Sb(V)和Sb(III)去除的影響176
8.3.1 Sb(V)初始濃度與鐵劑量對Sb(V)去除的影響176
8.3.2 Sb(III)初始濃度與鐵劑量對Sb(III)去除的影響178
8.4 干擾離子對Sb(V)和Sb(III)去除的影響179
8.4.1 碳酸氫根的影響179
8.4.2 硫酸根的影響179
8.4.3 硅酸根的影響180
8.4.4 磷酸根的影響181
8.4.5 腐殖酸的影響182
8.4.6 復(fù)合干擾離子的影響183
8.5 鐵-混凝法去除Sb(V)和Sb(III)的影響因素與機理184
8.5.1 干擾離子對Sb(V)去除的影響184
8.5.2 干擾離子對Sb(III)去除的影響185
8.5.3 鐵-混凝法去除Sb(III)和Sb(V)的機理185
參考文獻188
第3篇 鐵錳介導的銻氧化動力學過程和機理
第9章 Fe(II)與Sb(III)共氧化的影響和機理191
9.1 Fe(II)與Sb(III)的共氧化過程191
9.2 草酸對Sb(III)-Fe(II)共氧化的影響193
9.3 EDTA對Sb(III)-Fe(II)共氧化的影響195
9.4 富里酸對Sb(III)-Fe(II)共氧化的影響196
9.5 Fe(II)與Sb(III)共氧化機理198
參考文獻198
第10章 無機Fe(III)對Sb(III)的光氧化過程和機理199
10.1 不同pH下Sb(III)在Fe(III)溶液中的光氧化過程199
10.2 酸性條件下Sb(III)的光氧化機理200
10.3 弱酸和中性條件下Sb(III)的光氧化機理202
10.4 堿性條件下Sb(III)的光氧化機理204
10.5 不同形態(tài)無機Fe(III)對Sb(III)的光氧化機理207
參考文獻210
第11章 有機Fe(III)對Sb(III)的光氧化過程和機理212
11.1 Sb(III)在Fe(III)-草酸溶液中的光氧化過程212
11.2 Fe(III)-草酸光照體系中活性物種對Sb(III)氧化的影響213
11.3 Fe(III)-草酸光照體系中活性物種的生成機理218
11.4 Fe(III)-草酸光解體系中Fe(II)、H2O2和Sb(III)的動力學模擬220
11.4.1 FeIII(C2O4)33-和FeIII(C2O4)2-光解速率的計算220
11.4.2 ACUCHEM軟件的模擬結(jié)果221
11.5 Fe(III)-檸檬酸/Fe(III)-富里酸光照體系中Sb(III)的光氧化機理222
參考文獻224
第12章 水鐵礦懸浮液中Sb(III)的光氧化過程和機理及移動性226
12.1 Sb(III)在水鐵礦表面的吸附