由于具有强烈的毒性以及致癌性,饮用水砷严重危害到人们的身体健康。作为主要饮用水源,高砷地下水已经全世界共同关注的问题。迄今已发现国内40多个县(旗、市),都有高砷地下水的存在,其砷含量超过我国现行的饮用水卫生标准,导致地方性砷中毒时有发生。因此,地下水的砷污染已经受到政府以及公众的高度重视。天然有机物(NOM)广泛存在于高砷地下水环境中,有机物分子在各个方向上带有很多活性基团,具有较强的配合能力和吸附能力,能与环境中的金属离子、氧化物、氢氧化物以及矿化物等发生相互作用。因此,机物的存在严重影响(类)金属在地下水中的去除及迁移。本文选取改性天然菱铁矿(MGNS)作为吸附剂,研究天然有机物腐殖酸(HA)和富里酸(FA)对MGNS去除水中砷(As)效果的影响。通过一系列批实验,研究在(NOM-MGNS)-As体系和(NOM-As)-MGNS体系中,不同浓度以及不同类型的有机物存在时,MGNS的除As效果。针对批实验结果,将数据进行Lagergren动力学以及等温吸附模型拟合,并利用HPSEC-ICP-MS、FTIR以及EXAFS等分析手段,探讨HA/FA对MGNS除As影响的机理。实验结果表明,有机物浓度较低时(0~20 mg/L,以TOC计),NOM对改性天然菱铁矿去除As(III)几乎没有影响,而对As(V)有轻微的抑制作用,其吸附过程都比较符合Lagergren假二级动力学方程以及Langmuir等温吸附模式。随着有机物浓度(>40 mg/L,以TOC计)的增大,NOM对改性天然菱铁矿去除As(III)仍然影响不大,但对As(V)的抑制作用随着有机物浓度的增大明显加强。在吸附过程中,并未发生As(III)、As(V)形态转变。与HA相比,FA对改性天然菱铁矿除砷的影响更大一些;与As(III)结果相比,有机物对改性天然菱铁矿去除As(V)的抑制作用更强,而对As(III)没有明显影响。有机物对改性天然菱铁矿去除水中砷的影响机理为:有机物与Fe的氧化物或氢氧化物络合反应,生成Fe(II)-NOM和Fe(III)-NOM的大分子物质,占用吸附剂表面的有效吸附位点,并使得附剂表面带负电荷,对As(III)/As(V)形成静电排斥力,从而导致改性天然菱铁矿的除砷效率降低。与As(V)相比,As(III)与吸附剂发生氧化还原、吸附等一系列反应,而As(V)主要为吸附反应,所以有机物与As(V)的吸附竞争更强烈一些。