砷是环境中重要的有毒物质,土壤、沉积物和地下水中砷的移动受含铁矿物吸附过程的控制,天然有机质也能够影响砷的吸附过程。开展砷污染控制及治理时,有机质不同活性官能团对砷环境地球行为的影响日益受到关注。本论文选取含有酚羟基的单宁酸(TA)、含有羰基的对苯醌(PBQ)、含有羟基的十二烷基苯磺酸(DBSA)和含有羧基的羧甲基纤维素(CMC)四种含有不同活性官能团的物质作为有机质(OM)代表,探究不同有机质共存时As(V)在针铁矿上的吸附等温线及吸附动力学,并通过Zeta电位及红外光谱探讨不同有机质对As(V)吸附的影响机理。腐殖酸广泛分布于水体环境中,是复杂的大分子物质,本论文中通过透析实验将腐殖酸分成分子量<500 Da、500~14000 Da和>14000 Da不同组分的腐殖酸,研究不同分子量腐殖酸对针铁矿吸附砷的影响。通过吸附动力学模型和吸附等温模型对数据进行拟合,探究针铁矿吸附砷的机理;利用红外光谱和Zeta电位对吸附平衡后的针铁矿表面进行表征;通过三维荧光光谱对腐殖酸进行表征。研究结果如下:(1)加入羧甲基纤维素、单宁酸、对苯醌、十二烷基苯磺酸后,均抑制了针铁矿上As(V)的吸附,而且As(V)的吸附符合Freundlich吸附等温模型。当加入4种有机质时,As(V)在针铁矿表面吸附符合准二级吸附动力学模型。而且随着p H的变化,含有不同官能团的有机质对As(V)吸附速率的影响不同。单宁酸、十二烷基苯磺酸、羧甲基纤维素和对苯醌体系As(V)吸附速率常数分别为0.37、0.03、0.02和0.01 mg·g^-1·h^-1。因此单宁酸能够显著提高As(V)的吸附速率(K=0.37 mg·g^-1·h^-1),对苯醌可以有效降低As(V)的吸附速率(K=0.01 mg·g^-1·h^-1)。这是由于不同p H值条件下,不同有机质对As(Ⅴ)吸附的影响方式不同,与有机质随p H变化吸附由内层吸附模式转向外层吸附模式有关。Zeta电位结果表明As(V)、单宁酸与针铁矿之间能够形成三元络合物,红外光谱测定结果也证明了二元络合物的形成。(2)加入中分子量腐殖酸后促进了针铁矿上As(V)的吸附,低分子量腐殖酸抑制了As(V)的吸附,高分子量腐殖酸对As(V)的吸附影响不大。而且As(V)的吸附符合Freundlich吸附等温模型。不同分子量腐殖酸存在下,As(V)在针铁矿上的吸附符合准二级动力学模型。不同p H探究结果表明,在p H=9.0时腐殖酸存在下针铁矿与As(V)结合最牢固。与p H值9.0、11.0时相比,不同分子量腐殖酸体系在p H=7.0条件下对针铁矿吸附As(V)的影响不显著。表面电荷结果说明砷(V)‐铁‐有机质三元体系中随着腐殖酸分子量的增加,针铁矿表面的负电荷量增加,低分子量腐殖酸体系主要形成As(V)内球表面络合物和HA外球表面络合物。红外光谱和三维荧光光谱结果显示加入腐殖酸后形成了铁‐有机质络合物和砷(V)‐铁‐有机质三元络合物。(3)加入不同分子量腐殖酸后均会减少针铁矿上As(III)的吸附量,对As(III)的吸附有抑制作用,且As(III)的吸附均符合Freundlich吸附等温模型。不同分子量腐殖酸存在时,As(III)在针铁矿表面吸附符合准二级吸附动力学模型。其中,中分子量腐殖酸体系As(III)吸附速率常数较大,吸附速率较快,且达到吸附平衡用时最短,与As(III)的结合能力较强。Zeta电位结果说明加入As(III)后低、中分子量腐殖酸体系Zeta电位均降低,高分子量腐殖酸体系Zeta电位增加,且随着腐殖酸分子量的增加,针铁矿表面的负电荷量增加。低、中分子量腐殖酸体系主要形成了HA外球表面络合物。红外光谱结果显示加入腐殖酸后形成了铁‐有机质络合物,三维荧光光谱进一步证实了砷(III)‐铁‐有机质三元络合物的形成。