高美娟 王英旭 蔡洪英 何 丹 王 涛 刘元元#

(1.重庆大学三峡库区生态环境教育部重点实验室，重庆 400044；2.重庆市固体废物管理中心，重庆 401147)

目前对含砷施氏矿物稳定性的研究仍十分有限。ZHANG等[11]276发现As(Ⅴ)的吸附或共沉淀会影响含砷施氏矿物的反应活性，在CO-Sch体系观察到了As(Ⅴ)的再吸附现象。HOUNGALOUNE等[12]在AD-Sch体系中观察到明显的As(Ⅴ)活化/再吸附行为，且As(Ⅴ)的活化量随pH的增大而增大。前期研究证实了pH对含砷施氏矿物稳定性具有重要影响，极端酸性条件下(pH=2)，CO-Sch中的As(Ⅴ)更稳定，AD-Sch向针铁矿转化程度更高；极端碱性条件下(pH=10)，AD-Sch中的As(Ⅴ)更不易活化[13]9。然而，目前pH影响含砷施氏矿物稳定性的临界条件和一般规律仍不清楚，还需针对自然界中常见酸碱性环境条件[11]271,[14]520开展深入研究。

1 方 法

1.1 矿物制备

所有实验试剂均为分析纯。Sch采用REGENSPURG等[15]1188提出的快速化学法合成，称取4.58 g FeSO4·7H2O溶于250 mL去离子水，加入1.35 mL H2O2(质量分数30%)混合均匀，振荡反应24 h(200 r/min,25 ℃)。CO-Sch和AD-Sch的制备参照WANG等[13]2的方法，使两种矿物初始As(Ⅴ)/ Fe(Ⅲ)(摩尔比)=0.05。生成的固体用0.45 μm的滤膜过滤后收集，经去离子水洗5次，然后冷冻干燥24 h，研磨过200目筛，干燥、密封、避光保存。

1.2 批实验

1.3 测试分析

采用Prestige-21型傅立叶变换红外光谱(FTIR)仪分析矿物的化学键组成；采用Empyrean 型X射线衍射(XRD)仪对矿物进行物相分析，测试条件为Cu靶(40 kV，40 mA)，扫描速度2 °/min，扫描范围10°～70°，并采用MDI Jade 6.0软件分析。

2 结果与讨论

2.1 施氏矿物转化

施氏矿物是一种亚稳态的矿物，在几周或几个月的时间里会向更稳定的针铁矿转化[3]181,[5]65。图1为3种施氏矿物在不同酸碱性环境中培养200 d后的XRD图谱。从图1(a)中可以看出，初始Sch在2θ为18.2°、26.3°、35.2°、39.5°、46.5°、55.3°、61.3°和63.7°的位置观察到施氏矿物的特征衍射峰。……