多孔介質(zhì)中納米零價鐵運移行為的試驗研究

編號：NMJS07991

篇名：多孔介質(zhì)中納米零價鐵運移行為的試驗研究

作者：胡黎明 林丹彤 勞敏慈

關(guān)鍵詞： 納米零價鐵 地下水修復(fù) 磷負(fù)載 多孔介質(zhì) 地下水條件 DLVO(Derjaguin-Landau-Verwey-Overbeek)理論

機(jī)構(gòu)： 清華大學(xué)水利系水沙科學(xué)與水利水電工程國家重點實驗室 香港科技大學(xué)土木及環(huán)境工程系

摘要： 納米零價鐵是一種前景廣闊的環(huán)境修復(fù)材料,目前針對應(yīng)用納米零價鐵進(jìn)行地下水污染修復(fù)已經(jīng)開展了廣泛的研究。然而,現(xiàn)有研究多關(guān)注于注入納米零價鐵的運移能力,對于負(fù)載污染物后納米零價鐵的遷移行為缺少研究。本文研究了磷負(fù)載前后納米零價鐵的團(tuán)聚趨勢以及運移能力,分析了流速、離子濃度、多孔介質(zhì)粒徑級配等因素對磷負(fù)載納米零價鐵運移能力的影響。結(jié)果表明,磷負(fù)載納米零價鐵的團(tuán)聚趨勢相對于反應(yīng)前納米零價鐵較低,其運移能力則強于吸附磷之前的納米零價鐵,這是由于吸附磷增加了納米零價鐵的表面負(fù)電荷進(jìn)而阻礙了顆粒團(tuán)聚。離子濃度對于磷負(fù)載納米零價鐵的運移能力有顯著的影響,低離子濃度、高流速有利于磷負(fù)載納米零價鐵的運移。磷負(fù)載納米零價鐵在中玻璃珠中的運移能力強于細(xì)玻璃珠和粗玻璃珠,在天然砂中的運移能力則小于在中玻璃珠中的運移能力。利用DLVO理論以及膠體的粒橋、顆粒阻塞和表面沉積等多種滯留機(jī)理對試驗中觀察到的現(xiàn)象進(jìn)行了解釋。在含有高嶺土的天然砂中,磷負(fù)載納米零價鐵的運移能力很弱,且沉降試驗表明高嶺土可以促進(jìn)磷負(fù)載納米零價鐵的團(tuán)聚沉降,這表明磷負(fù)載納米零價鐵有可能富集在含有高嶺土的土層中。在應(yīng)用納米零價鐵吸附地下水中的污染物時,應(yīng)考慮污染物對于納米零價鐵運移能力的影響,并結(jié)合環(huán)境條件對該影響進(jìn)行評估和控制。