編號：NMJS05110
篇名：納米鐵快速去除地下水中多種重金屬研究
作者：黃園英； 王倩； 劉斯文； 袁欣；
關(guān)鍵詞：納米鐵； 重金屬； 地下水； 去除；
機(jī)構(gòu)： 國家地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測試中心； 中國地質(zhì)大學(xué)水資源與環(huán)境學(xué)院；
摘要： 重金屬污染的地下水治理不斷面臨著挑戰(zhàn),尤其是在一些發(fā)展中國家。納米鐵顆粒代表新一代環(huán)境治理技術(shù),面對最具挑戰(zhàn)的環(huán)境治理問題能夠提供有效的解決辦法。在實(shí)驗(yàn)室制得納米鐵顆粒,粒徑為20~40 nm,比表面積(BET)為49.16m2·g-1。通過考察納米鐵對多種重金屬共存水體的去除情況,包括As(III)、As(V)、Cd(II)、Pb(II)、Cr(VI)、Cu(II)和Mn(II),實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,重金屬的去除效果與重金屬類型,納米鐵投加量和反應(yīng)時間有關(guān)。通常當(dāng)納米鐵投加量為1.25 g·L-1時,反應(yīng)時間在30 min內(nèi),納米鐵對水體中質(zhì)量濃度范圍為0.1~1.0 mg·L-1的重金屬離子As(III)、As(V)、Cd(II)、Pb(II)、Cr(VI)、Cu(II)和Mn(II)去除率達(dá)90%以上,還可獲得以下結(jié)論:1)納米鐵能同時對As(III)和As(V)去除,而不需要將As(III)預(yù)先氧化成As(V);2)納米鐵對重金屬去除速率快慢為Cu(Ⅱ)>Pb(Ⅱ)>Cr(Ⅵ)>Cd(Ⅱ);3)納米鐵對重金屬去除由剛開始快速消失,到后期緩慢去除的2個步驟組成;4)納米鐵對實(shí)際水樣中重金屬都有很好的去除效果,尤其是對高濃度Mn去除效果更明顯,可通過延長處理時間或增加納米鐵的投加量方式,去除率能達(dá)99%以上。納米鐵對重金屬的去除機(jī)理取決于重金屬的標(biāo)準(zhǔn)電勢,納米鐵對As和Cd(Ⅱ)的去除主要是通過吸附沉淀作用,而對Cu(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)和Cr(Ⅵ)去除以還原為主。納米鐵因具有高的比表面積和高的反應(yīng)活性,更重要的是,它在現(xiàn)場應(yīng)用時具有很好的靈活性,故可通過高壓噴射方式直接注入到地下水中用于多種污染物治理。
