氧化石墨烯和五价砷在改性多孔介质中的共迁移特征

来源：农业工程学报杂志2020年第17期北京时间：

作者：孟庆涛,管多,姜延吉,孙慧敏,殷宪强,王农,

摘要：砷是农田土壤重金属污染的主要元素之一，在砷污染农田土壤的修复过程中往往忽视纳米颗粒能够使结合态的砷重新释放，导致有效态砷浓度升高，探究土壤中黏土矿物对氧化石墨烯（Graphene Oxide，GO）和五价砷（As(V)）在多孔介质中迁移行为的影响，对进一步完善农田土壤砷修复理论以及提高农作物产量、保护人体健康具有重要意义。该研究利用蒙脱石和高岭石改性石英砂，通过砂柱迁移试验系统地研究了GO、As(V)和GO-As(V)在填加0%、10%、30%和50%的蒙脱石和高岭石改性石英砂柱中的迁移行为。研究结果表明，随着高岭石和蒙脱石改性石英砂填加比例的增加，GO和As(V)的迁移能力均呈降低趋势，且GO和As(V)在不同条件下的迁移曲线均存在显著差异（P0.05）；GO在50%高岭石和蒙脱石改性石英砂柱中的回收率相对于石英砂柱分别下降了14%和17%，As(V) 分别下降了15%和12%；在共迁移试验中，GO和As(V)在石英砂柱中回收率分别上升至99%和100%。分析表明，As(V)在蒙脱石改性石英砂柱中的迁移能力大于高岭石改性石英砂，而GO与之相反；当GO和与As(V)共迁移时，二者在介质中的迁移能力均大于其单独迁移。本研究表明GO、As(V)释放到土壤后，能够加速As(V)的迁移，造成土壤砷污染的扩大化。

关键词：重金属, 土壤, 水, 氧化石墨烯, 高岭石, 蒙脱石, 五价砷, 迁移