水体离子强度、pH值和腐殖酸浓度对石墨相氮化碳沉降的影响

为解决农业环境中石墨相氮化碳(g-C3N4)的风险评估、污染预测等问题,该研究以g-C3N4为研究对象,通过室内沉降试验、沉降模型计算、DLVO(Derjaguine Landaue Verweye Overbeek)理论计算相结合的研究方法,考察离子强度(Ionic Strength,IS)、pH值和腐殖酸(Humic Acid,HA)3种典型水环境因素对g-C3N4沉降与分散稳定性的影响.研究结果表明,g-C3N4的沉降随水环境IS升高而明显增强,IS由0上升至50.0 mmol/L,360 min后g-C3N4悬液的终点标准化浓度(C/C0)由0.86变为0.58.水环境pH值变化对g-C3N4沉降与分散稳定性影响较小,pH值由2上升至4,360 min后g-C3N4悬液的终点C/C0由0.63变为0.57;而pH值由4上升至10,360 min后g-C3N4悬液的终点C/C0由0.57变为0.78.水环境中HA的存在能够增强g-C3N4的分散稳定性,HA浓度由0提升至10.0 mg/L,360 min后g-C3N4悬液的终点C/C0由0.60变为0.91.一阶动力学沉降模型能够有效模拟水体中g-C3N4的沉降动力学曲线,DLVO理论的计算结果能够反映出不同条件下g-C3N4颗粒间的势能分布.研究结果对于准确分析评估农业环境中g-C3N4的环境风险和生态安全具有重要意义.