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申请/专利权人：江西省科学院微生物研究所(江西省流域生态研究所);江西省水利科学院(江西省大坝安全管理中心、江西省水资源管理中心)

摘要：本发明属于生态环保领域，特别涉及一种预测砷在2:1型黏土矿物上吸附行为的方法，该方法包括以下步骤：测定2:1型黏土矿物的BET比表面积；开展实验室批实验，获取不同离子种类、砷形态和浓度条件下的吸附pH边曲线；使用地球化学软件建立表面络合反应数据库，通过模型拟合获取表面络合反应的平衡常数；在地球化学软件中设定模拟的情景，预测砷在2:1型黏土矿物上的吸附行为。本发明方法，对现有模型进行了改进，构建了更符合实际反应机制的内外层双重表面络合反应数据库，能在更为复杂的环境下预测砷在2:1型黏土矿物上的吸附行为，且能实现砷在矿物基面和边缘面上的不同表面络合构型吸附量占比的预测。

主权项：1.一种预测砷在2:1型黏土矿物上吸附行为的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：测定2:1型黏土矿物的BET比表面积；步骤二：开展实验室批实验，获取不同共存离子种类、浓度、砷形态条件下的吸附pH边曲线；具体包括以下子步骤：S201，配置含有不同浓度背景电解质的含砷原始溶液，并采集测定样品，其中，背景电解质为NaCl、KCl、NaHCO3、CaCl2和MgCl2；S202，称量固定量的2:1型黏土矿物，并按照实验的固液比量取含砷溶液，将二者混合均匀；S203，将上述混合的悬液连续震荡24h，期间每间隔4h使用NaOH或HCl溶液调整悬液的pH，使pH处于2.5至11.0之间；S204，将混悬液用0.45μm的水系滤膜过滤，并采集过滤后的反应后溶液作为测定样品；S205，测定原始溶液和反应后溶液中砷的浓度，结合实验的固液比计算2:1型黏土矿物的砷吸附量；步骤三：使用地球化学软件PHREEQC建立表面络合反应数据库，通过模型拟合获取表面络合反应的平衡常数；具体包括：S301，在PHASES数据块中，定义调节溶液pH的物相；S302，在SURFACE_MASTER_SPECIES数据块中，定义表面吸附位点名称和表面主要位点；S303，在SURFACE_SPECIES数据库中，定义所有涉及的表面络合反应数据库，包括表面酸碱反应、单齿单核内层表面络合反应、双齿单核表面络合反应、外层表面络合反应和竞争吸附反应，同时每个化学反应均初步给定平衡常数；S304，在SURFACE数据块中，定义步骤一和步骤二所涉实验的表面化学属性，包括表面吸附位点浓度、吸附剂的比表面积和质量；S305，在SOLUTION数据块中，定义步骤二中的含砷原始溶液水化学属性，包括pH值、砷的浓度和价态、阴阳离子含量以及调节电荷的离子组分；S306，在SELECTED_OUTPUT数据块中，定义需要输出的信息，包括输出文件形式和名称、反应平衡后溶液的pH值、砷的形态和浓度、表面吸附组分的形式和含量；S307，使用USE数据块调用SURFACE和SOLUTION数据块，在EQUILIBRIUM_PHASE数据块中调用步骤S301中定义的调节溶液pH的物相，并给定物相的饱和指数、化学式和物质的量；S308，设定所使用的基础数据库，运行程序，获得模型结果；S309，使用数据处理软件，以pH为横坐标，以平衡吸附量为纵坐标，绘制子步骤S205中所获实验结果和子步骤S308中所获模拟结果的对比图；S310，更改子步骤S303中的平衡常数，不断重复子步骤S308和S309的操作，直到实验结果和模拟结果较好吻合；步骤四：在地球化学软件中设定模拟的情景，预测砷在2:1型黏土矿物上的吸附行为。

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权利要求：

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