高效复合处理剂的微观结构及其去除景观水体氮磷的机制

来源：土壤学报杂志2020年第1期北京时间：

作者：黄雪娇,李振轮,冯密,倪九派,谢德体

单位：黄雪娇，西南大学资源与环境学院,土壤多尺度界面过程与调控重点实验室；1548217611@qq.com,李振轮，西南大学资源与环境学院,土壤多尺度界面过程与调控重点实验室；lizhlun4740@sina.com,冯密，西南大学资源与环境学院,土壤多尺度界面过程与调控重点实验室；fmfm1996@sina.com,倪九派，西南大学资源与环境学院,土壤多尺度界面过程与调控重点实验室；nijiupai@163.com,谢德体，西南大学资源与环境学院,土壤多尺度界面过程与调控重点实验室；xdt@swu.edu.cn,

摘要：通过电镜扫描、能谱分析、红外光谱和 X-射线衍射研究了蓬莱镇组紫色母岩(J3p)及聚合硫酸铁(PFS)复合处理剂(J3p+PFS) 的结构形态；通过分析J3p对总氮、总磷的等温吸附曲线以及系统Zeta 电位、分形维数、叶绿素a的变化，探索了复合处理剂去除总氮、总磷的机制。结果表明：电镜扫描及能谱分析发现J3p 与PFS复合后具有更大的团粒结构，表面更加蓬松，且元素构造大致与J3p一致，但金属元素含量有所改变。红外光谱及X-射线衍射结果显示，J3p与PFS复合后内部物质成分及功能基团均发生变化，形成了新的以羟基桥联的铁的多聚物。J3p对水体总氮的吸附作用是单层分子吸附以及表面吸附，对总磷的吸附作用主要是单层分子吸附；PFS对水体氮磷的絮凝机制是电性中和作用。通过综合分析，发现J3p+PFS结合了PFS的电性中和作用及J3p的吸附作用优势，可实现对景观水体总氮及总磷的快速、高效去除。处理3h后，J3p+PFS对总氮、总磷的去除率分别达到53.53%及86.48%。

关键词：复合处理剂;晶体结构与形态;氮磷;去除机制;景观水体

基金资助：国家重点基础研究发展计划项目（2017YFC0404705）、国家自然科学基金项目（41671291）和中央高校基本业务费专项（XDJK2018D030）