鐵改性生物質(zhì)炭對溶液及土壤中Cr(Ⅵ)的去除效應(yīng)及機理研究
發(fā)布時間:2021-11-20 02:49
近年來,生物質(zhì)炭對于環(huán)境中污染物的去除受到廣泛關(guān)注。尤其是經(jīng)改性后的生物質(zhì)炭可以達到對特定污染物的高效去除。鐵改性生物質(zhì)炭由于具有磁性便于分離和再生,將其應(yīng)用于溶液及土壤中重金屬的吸附鈍化是目前研究的一個熱點。但是,由于鐵改性生物質(zhì)炭的方法多樣,在實際應(yīng)用過程中對污染物的去除效果因生物質(zhì)原料、熱解溫度及鐵形態(tài)、價態(tài)等的不同而差異很大。而弄清負載鐵、生物質(zhì)炭與重金屬之間的作用機制,識別可能影響修復(fù)效果的關(guān)鍵因素是對鐵改性生物質(zhì)炭進一步提質(zhì)增效的基礎(chǔ)。因此,本研究選用700℃柳枝熱解生物質(zhì)炭(BC),經(jīng)酸處理制備酸洗生物質(zhì)炭(HBC),并用化學(xué)共沉淀法將納米零價鐵和三價鐵負載至酸洗生物質(zhì)炭上得到2種Fe改性生物質(zhì)炭nZVI-HBC和Fe3+-HBC。用于比較4類生物質(zhì)炭對溶液和土壤中的Cr(Ⅵ)的去除效應(yīng)。并借助比表面分析儀(BET)、X射線衍射(XRD)、掃描電鏡(SEM)及傅里葉變換紅外光譜(FTIR)等技術(shù)對反應(yīng)前后的生物質(zhì)炭進行表征,用以解釋改性生物質(zhì)炭對Cr(Ⅵ)的去除機理。采用批試驗法探討了投加量、初始pH、Fe負載量等因素對溶液中Cr(Ⅵ)去除的影響。采...
【文章來源】:山西大學(xué)山西省
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【圖文】:
生物質(zhì)炭與有機物污染物的作用機制[28]
定形有機質(zhì)的比例,從而影響有機物在土壤中的分配的遷移風(fēng)險和生物有效性,同時減弱植物對其吸收[3在生物質(zhì)炭表面,減弱生物質(zhì)炭對有機物的吸附作用染物修復(fù)應(yīng)用方面仍存有一些問題。如生物質(zhì)炭吸附了微生物的降解作用,會導(dǎo)致除草劑效率下降等[35]。炭修復(fù)水體和土壤中的重金屬污染體和土壤中重金屬的修復(fù)主要是通過吸附以降低其生。生物質(zhì)炭可以吸附水體中 Cu2+、Cd2+、Ni2+及 Zn2+,面官能團發(fā)生絡(luò)合,所以對 Cu2+的吸附一般優(yōu)于其他離子可以和 Hg2+生成 Hg(OH)2或 HgCl2沉淀[37]。土壤Cu 和 As 有較好的固定作用,而對 Cd 和 Zn 較差[36]。然以降低 Cd 和 Zn 的移動性[38];蚴巧镔|(zhì)炭能將 A動性[39]。
鐵改性生物質(zhì)炭對溶液及土壤中 Cr(VI)的去除效應(yīng)及機理研究修復(fù) Cr 污染的機理修復(fù) Cr 污染機理主要是將 Cr(VI)還原為危害性和溶解性更低遷移轉(zhuǎn)化[41]。這個過程主要包括靜電吸引、表面絡(luò)合和化學(xué)還原質(zhì)炭具有的微孔結(jié)構(gòu)和較大比表面積,有利于吸附 Cr(VI)離子化部分主要發(fā)生分配吸附(<300℃),與炭化部分發(fā)生孔徑外,生物質(zhì)在快速裂解中與其所含的氧反應(yīng)生成如酚類、醇含氧官能團可以作為質(zhì)子供體還原 Cr(VI)[2,5]。無序多環(huán)芳烴4-45,110]。此外,生物質(zhì)炭中纖維素和半纖維素中的不飽和脫水物也可以還原 Cr(VI)[23]。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]改性生物炭負載nZVI對土壤Cr(VI)的修復(fù)差異研究[J]. 孟繁健,朱宇恩,李華,張維榮,吳山,張桂香,李滿滿. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報. 2017(12)
[2]鐵改性生物炭促進土壤砷形態(tài)轉(zhuǎn)化抑制植物砷吸收[J]. 董雙快,徐萬里,吳福飛,閆翠俠,李典鵬,賈宏濤. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2016(15)
[3]應(yīng)用SHIME模型研究腸道微生物對土壤中鎘、鉻、鎳生物可給性的影響[J]. 尹乃毅,都慧麗,張震南,蔡曉琳,李澤姣,孫國新,崔巖山. 環(huán)境科學(xué). 2016(06)
[4]生物炭攜載納米零價鐵對溶液中Cr(Ⅵ)的去除[J]. 薛嵩,錢林波,晏井春,高衛(wèi)國,陳夢舫,曹志強,施維林. 環(huán)境工程學(xué)報. 2016(06)
[5]納米零價鐵修復(fù)Cr(Ⅵ)污染土壤的研究進展[J]. 蘇慧杰,方戰(zhàn)強. 農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境學(xué)報. 2015(06)
[6]磁性黑炭的制備及其對土壤中重金屬Pb和Cd的吸附[J]. 倪柳芳,翁仁貴. 環(huán)境工程技術(shù)學(xué)報. 2015(01)
[7]鉻污染土壤還原—固化穩(wěn)定化過程研究[J]. 張文,楊勇,馬泉智,朱文會. 環(huán)境工程. 2014(S1)
[8]Fe(Ⅲ)改性生物質(zhì)炭對水相Cr(Ⅵ)的吸附試驗[J]. 潘經(jīng)健,姜軍,徐仁扣,周立祥. 生態(tài)與農(nóng)村環(huán)境學(xué)報. 2014(04)
[9]全國土壤污染狀況調(diào)查公報[J]. 中國環(huán)保產(chǎn)業(yè). 2014(05)
[10]土壤中金屬的生物可給性及其動態(tài)變化的研究[J]. 尹乃毅,崔巖山,張震南,王姣姣,王振洲,蔡曉琳. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報. 2014(02)
碩士論文
[1]兩類土壤鉛的生物可給性及健康風(fēng)險評價研究[D]. 李海龍.山西大學(xué) 2015
本文編號:3506412
【文章來源】:山西大學(xué)山西省
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【圖文】:
生物質(zhì)炭與有機物污染物的作用機制[28]
定形有機質(zhì)的比例,從而影響有機物在土壤中的分配的遷移風(fēng)險和生物有效性,同時減弱植物對其吸收[3在生物質(zhì)炭表面,減弱生物質(zhì)炭對有機物的吸附作用染物修復(fù)應(yīng)用方面仍存有一些問題。如生物質(zhì)炭吸附了微生物的降解作用,會導(dǎo)致除草劑效率下降等[35]。炭修復(fù)水體和土壤中的重金屬污染體和土壤中重金屬的修復(fù)主要是通過吸附以降低其生。生物質(zhì)炭可以吸附水體中 Cu2+、Cd2+、Ni2+及 Zn2+,面官能團發(fā)生絡(luò)合,所以對 Cu2+的吸附一般優(yōu)于其他離子可以和 Hg2+生成 Hg(OH)2或 HgCl2沉淀[37]。土壤Cu 和 As 有較好的固定作用,而對 Cd 和 Zn 較差[36]。然以降低 Cd 和 Zn 的移動性[38];蚴巧镔|(zhì)炭能將 A動性[39]。
鐵改性生物質(zhì)炭對溶液及土壤中 Cr(VI)的去除效應(yīng)及機理研究修復(fù) Cr 污染的機理修復(fù) Cr 污染機理主要是將 Cr(VI)還原為危害性和溶解性更低遷移轉(zhuǎn)化[41]。這個過程主要包括靜電吸引、表面絡(luò)合和化學(xué)還原質(zhì)炭具有的微孔結(jié)構(gòu)和較大比表面積,有利于吸附 Cr(VI)離子化部分主要發(fā)生分配吸附(<300℃),與炭化部分發(fā)生孔徑外,生物質(zhì)在快速裂解中與其所含的氧反應(yīng)生成如酚類、醇含氧官能團可以作為質(zhì)子供體還原 Cr(VI)[2,5]。無序多環(huán)芳烴4-45,110]。此外,生物質(zhì)炭中纖維素和半纖維素中的不飽和脫水物也可以還原 Cr(VI)[23]。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]改性生物炭負載nZVI對土壤Cr(VI)的修復(fù)差異研究[J]. 孟繁健,朱宇恩,李華,張維榮,吳山,張桂香,李滿滿. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報. 2017(12)
[2]鐵改性生物炭促進土壤砷形態(tài)轉(zhuǎn)化抑制植物砷吸收[J]. 董雙快,徐萬里,吳福飛,閆翠俠,李典鵬,賈宏濤. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2016(15)
[3]應(yīng)用SHIME模型研究腸道微生物對土壤中鎘、鉻、鎳生物可給性的影響[J]. 尹乃毅,都慧麗,張震南,蔡曉琳,李澤姣,孫國新,崔巖山. 環(huán)境科學(xué). 2016(06)
[4]生物炭攜載納米零價鐵對溶液中Cr(Ⅵ)的去除[J]. 薛嵩,錢林波,晏井春,高衛(wèi)國,陳夢舫,曹志強,施維林. 環(huán)境工程學(xué)報. 2016(06)
[5]納米零價鐵修復(fù)Cr(Ⅵ)污染土壤的研究進展[J]. 蘇慧杰,方戰(zhàn)強. 農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境學(xué)報. 2015(06)
[6]磁性黑炭的制備及其對土壤中重金屬Pb和Cd的吸附[J]. 倪柳芳,翁仁貴. 環(huán)境工程技術(shù)學(xué)報. 2015(01)
[7]鉻污染土壤還原—固化穩(wěn)定化過程研究[J]. 張文,楊勇,馬泉智,朱文會. 環(huán)境工程. 2014(S1)
[8]Fe(Ⅲ)改性生物質(zhì)炭對水相Cr(Ⅵ)的吸附試驗[J]. 潘經(jīng)健,姜軍,徐仁扣,周立祥. 生態(tài)與農(nóng)村環(huán)境學(xué)報. 2014(04)
[9]全國土壤污染狀況調(diào)查公報[J]. 中國環(huán)保產(chǎn)業(yè). 2014(05)
[10]土壤中金屬的生物可給性及其動態(tài)變化的研究[J]. 尹乃毅,崔巖山,張震南,王姣姣,王振洲,蔡曉琳. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報. 2014(02)
碩士論文
[1]兩類土壤鉛的生物可給性及健康風(fēng)險評價研究[D]. 李海龍.山西大學(xué) 2015
本文編號:3506412
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