還原條件下水鐵礦對鈣磷形態(tài)的影響.pdf

1、鐵磷和鈣磷是沉積物中兩種重要的磷形態(tài)，對維持磷在水-沉積物界面的正常循環(huán)、調(diào)節(jié)水體的生產(chǎn)能力具有重要作用。水鐵礦是一種無定形氫氧化鐵，相比其它結(jié)晶態(tài)氧化鐵，比表面積更大，對磷固持能力更強。
　　本實驗?zāi)M沉積物環(huán)境條件下，從水鐵礦與無機磷、鈣反應(yīng)著手，研究厭氧條件下，水鐵礦被還原后，沉積物磷的形態(tài)遷移轉(zhuǎn)化過程。主要結(jié)果如下:
　　(1)在還原過程中不添加磷酸二氫鉀溶液。在化學(xué)還原中，水溶性磷增加，飽和吸附鈣磷的水鐵礦表面直接

2、轉(zhuǎn)化成磷灰石，未飽和吸附鈣磷的水鐵礦表面生成FeFe2(PO4)2(OH)2，Ca3(PO4)2·2H2O，Monetite（三斜磷鈣石）等形態(tài)的產(chǎn)物。吸附鈣磷較多的水鐵礦和吸附鈣磷較少的水鐵礦，在微生物還原中，水溶性鈣含量先增加后降低，磷的有效性降低產(chǎn)物以藍(lán)鐵礦為主，伴隨著弱結(jié)晶態(tài)的磷酸鈣鹽生成。
　　(2)在還原過程中逐漸加入磷酸二氫鉀溶液。吸附Ca/P為1的水鐵礦表面逐漸生成結(jié)晶度較低的磷灰石，吸附Ca/P為1.67的水鐵礦

3、表面，先生成以透鈣磷石為主的產(chǎn)物，后轉(zhuǎn)化為羥基磷灰石。而在純鈣和磷溶液反應(yīng)的體系中，生成無定形態(tài)的磷酸三鈣和透鈣磷石等混合物，后轉(zhuǎn)化為結(jié)晶度較高的羥基磷灰石。
　　(3) KC1濃度越高，鈣的解吸量越大，在兩種Ca/P吸附值的水鐵礦表面磷的解吸量大小與KC1濃度高低無關(guān)。飽和吸附鈣磷的水鐵礦鈣解吸，0.1mol/L KC1解吸40h時，鈣解吸量達(dá)166.3mg/g（水溶性鈣mg,/總鈣g），鈣磷解吸量（物質(zhì)的量）之比約為0.55;

4、解吸后的礦物主要以羥基磷灰石為主。未飽和吸附鈣磷的水鐵礦鈣解吸，0.1mol/，KC1解吸40h時，鈣解吸量達(dá)892.8mg/g（水溶性鈣mg/總鈣g），解吸量是飽和吸附鈣磷的水鐵礦的5.4倍，鈣磷解吸量（物質(zhì)的量）之比約為2.7;解吸后礦物主要衍射峰變低或消失。
　　(4)有鈣離子存在，抗壞血酸還原吸附鈣磷的水鐵礦，生成以磷鈣鐵羥基水合物、斜鈣磷鐵礦、三斜磷鈣鐵礦為主的結(jié)晶度較低的礦物，不生成藍(lán)鐵礦，再氧化后三斜磷鈣鐵礦的峰強減