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纳米羟基磷灰石是一种生物相容性好的活性物质,被广泛应用于修复土壤和污水中的重金属污染,如Cd2+、Cu2+、Pb2+、Zn2+等。但是有关纳米羟基磷灰石在地下水中迁移沉积的研究较少。锰是地下水中常见的重金属污染物之一,目前没有见到应用纳米羟基磷灰石吸附去除地下水中锰的研究报道。本文选用石英砂填充多孔介质,在天然有机物富里酸的存在条件下,控制不同的环境因素(水动力条件、水化学条件和污染物浓度等),通过动水截留试验,测量了不同条件下纳米羟基磷灰石胶体颗粒和石英砂胶态部分的ζ电位以及胶体颗粒的出流比等。在此基础上,进行了纳米羟基磷灰石吸附去除锰的相关试验研究。主要得到了以下几方面的结论:(1)富里酸通过静电作用和专性吸附与纳米羟基磷灰石的胶体粒子结合,使其表面静电荷总量增加,胶体粒子之间的静电排斥力增加,纳米羟基磷灰石的ζ电位增加,从而使其稳定性增强,有利于在多孔介质中运移。并在后续试验中用10mg/L的富里酸作为纳米羟基磷灰石胶体粒子的稳定剂。(2)重力对纳米羟基磷灰石的迁移沉积有重要影响。较垂直放置,砂柱水平放置时胶体颗粒的迁移能力更强;在垂直流时,胶体更易于沉积在石英砂柱的入口段;在不同的水流速度条件下,增大流速,胶体颗粒的迁移能力增强。(3)胶体颗粒的迁移能力随着离子强度的增大而降低;对钠离子和钾离子而言,离子半径越大,胶体粒子的稳定性越弱,迁移能力越小;阳离子价态越高,胶体粒子的稳定性越低,迁移能力越小。(4)地下水不同的污染物对纳米羟基磷灰石胶体迁移沉积的影响程度不同。硝酸根浓度大小对纳米羟基磷灰石胶体颗粒的迁移沉积性质影响很小,可忽略不计;重金属锰离子的含量增加,纳米羟基磷灰石胶体颗粒的稳定性显著降低,出流比减小,相对迁移能力降低。(5)纳米羟基磷灰石对锰的吸附实验结果表明,纳米羟基磷灰石对重金属锰有较强的饱和吸附能力。加入稳定剂富里酸后,由于富里酸与锰离子相互竞争纳米羟基磷灰石上的吸附位点,使得胶体颗粒对锰的吸附能力略有下降。