1、砷是一種自然界中普遍存在、具有高毒性和致癌性的非金屬元素。長(zhǎng)期接觸砷，即使是低濃度的砷，也可以引起生物體的病變。粉煤灰中砷由于生物有效性和存在形態(tài)不同，其毒性差異也較大?？偵楹康臏y(cè)定已經(jīng)不能滿足對(duì)其進(jìn)行準(zhǔn)確毒性評(píng)價(jià)的要求，而砷生物有效性研究及形態(tài)分析可以為不同環(huán)境介質(zhì)中砷的毒性評(píng)價(jià)提供更為科學(xué)的依據(jù)。同時(shí)，粉煤灰產(chǎn)量巨大，在評(píng)價(jià)粉煤灰中污染物生物有效性的基礎(chǔ)之上，有望利用其較好的吸附性能，開發(fā)新型有效的砷去除材料。目前，去除水溶液中的

2、砷的方法有很多，其中吸附法具有操作簡(jiǎn)單、處理效果好等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛使用。用無(wú)機(jī)金屬氧化物修飾粉煤灰做吸附劑是近幾年來(lái)比較流行的方法。這種方法利用到粉煤灰的多孔性、比表面積大和吸附能力強(qiáng)等特點(diǎn)，同時(shí)又使粉煤灰變廢為寶。
　　 該論文首先研究了粉煤灰中不同形態(tài)砷的生物有效性及其與粒徑之間的關(guān)系，然后，以粉煤灰骨架成功合成制備了基于單元和多元金屬氧化物修飾的復(fù)合材料，并采用掃描電子顯微鏡(SEM)，透射電子顯微鏡(TEM)和X-射線衍射

3、儀（XRD）等儀器對(duì)其形貌結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。采用靜態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)較詳細(xì)研究了復(fù)合材料對(duì)水體中無(wú)機(jī)砷酸根離子(As(Ⅴ))的吸附富集行為，并對(duì)其吸附機(jī)理進(jìn)行了初步探討。
　　 主要內(nèi)容和結(jié)果如下:(1)粉煤灰中富集的砷含量與其粒徑成反比，不同形態(tài)的砷含量對(duì)粒徑變化的趨勢(shì)與總砷大分布情況相似。不同粒徑的砷含量與其鐵錳氧化物含量分布呈線性相關(guān);可提取態(tài)砷所占總砷含量的比例與鐵錳含量存在顯著線性相關(guān)性。(2)通過(guò)體外模擬實(shí)驗(yàn)，采用人體模擬腸胃

4、液對(duì)粉煤灰中砷的生物有效性進(jìn)行了考察，結(jié)果表明，粉煤灰中大部分的砷在胃液中溶出，少量的砷在腸液中溶出。胃液溶出砷和腸液溶出砷具有有很好的線性相關(guān)性，且隨粒徑變化趨勢(shì)與總砷隨粒徑變化的趨勢(shì)相似。(3)成功制備了一元無(wú)機(jī)氧化物（二氧化錳）修飾粉煤灰復(fù)合材料，并研究了其對(duì)水中As(Ⅴ)的吸附行為。結(jié)果顯示，在2h以內(nèi)吸附劑即可對(duì)As(Ⅴ)達(dá)到吸附平衡;最大吸附容量為7.9mg/g，除砷效率可以達(dá)到98％以上;大部分常見離子對(duì)砷去除沒(méi)有明顯影響

5、，材料有較好的吸附選擇性。(4)成功將鋯錳復(fù)合氧化物負(fù)載到粉煤灰上，制備了二元氧化物修飾粉煤灰復(fù)合材料。此材料對(duì)水溶液中As(Ⅴ)表現(xiàn)出了非常強(qiáng)的吸附能力，最大吸附容量可達(dá)38.46mg/g。在pH=3，吸附劑用量為1g/L，震蕩時(shí)間為2h，砷初始濃度為10mg/L時(shí)，吸附效率可達(dá)98％以上。所制備的材料除砷效果好，成本低廉，具有較好的應(yīng)用前景。(5)通過(guò)SEM、EDS、TEM和XRD等儀器表征手段，結(jié)合吸附等溫曲線擬合，吸附熱力學(xué)、動(dòng)