生物炭負載納米零價鐵對地下水中六價鉻的修復(fù)效果和影響因素研究

編號：CYYJ03990

篇名：生物炭負載納米零價鐵對地下水中六價鉻的修復(fù)效果和影響因素研究

作者：喬華藝 趙勇勝 胡晶

關(guān)鍵詞： 地下水修復(fù) 納米零價鐵 生物炭 羧甲基纖維素 六價鉻

機構(gòu)： 吉林大學(xué)新能源與環(huán)境學(xué)院 吉林大學(xué)石油化工污染場地控制與修復(fù)技術(shù)國家地方聯(lián)合工程實驗室

摘要： 納米零價鐵(nZVI)存在易團聚、鈍化和遷移性差等問題,影響對六價鉻[Cr(Ⅵ)]污染地下水的原位修復(fù)效果。為了開發(fā)一種低成本、綠色的nZVI改性材料,以球磨生物炭(BC)為載體負載nZVI,構(gòu)建了nZVI@BC反應(yīng)體系,再利用羧甲基纖維素(CMC)穩(wěn)定nZVI@BC,合成了一種新型高效、抗鈍化納米級別的修復(fù)材料CMC-nZVI@BC。對改性前后的nZVI進行表征分析,探究了材料添加量、Cr(Ⅵ)初始質(zhì)量濃度、初始pH值、溫度及地下水化學(xué)組分對CMC-nZVI@BC去除Cr(Ⅵ)的影響,并闡明去除Cr(Ⅵ)的機理。得出如下結(jié)論:(1)鐵碳質(zhì)量比為2∶1時的nZVI@BC對Cr(Ⅵ)的去除效果最好,3 h內(nèi)0.6 g/L CMC-nZVI@BC對50 mg/L Cr(Ⅵ)的去除率達99.9%,表現(xiàn)出較高的去除Cr(Ⅵ)的速率和能力;(2)去除Cr(Ⅵ)的主要機制是通過還原和沉淀反應(yīng);(3)在pH值2~10范圍內(nèi),pH值對去除Cr(Ⅵ)有顯著影響,溫度影響較小;(4)SO2-4的存在促進了Cr(Ⅵ)的去除,而HCO-3、 NO-3、Ca2+、Mg2+和腐殖酸對Cr(Ⅵ)的去除均有不同程度的抑制作用。這些結(jié)果表明,CMC-nZVI@BC可以作為有效去除Cr(Ⅵ)的原位修復(fù)藥劑,為nZVI在地下水原位修復(fù)的應(yīng)用提供了依據(jù)。