固-液界面六價(jià)鉻還原過(guò)程及其土壤環(huán)境意義
發(fā)布時(shí)間:2022-04-28 22:55
受電鍍、印染、制革以及有色金屬冶煉等工業(yè)活動(dòng)廢水、廢渣不當(dāng)處理的影響,鉻(Cr)已成農(nóng)田土壤常見(jiàn)重金屬污染元素。在土壤中,Cr主要以+6和+3兩種價(jià)態(tài)存在。研究已證實(shí),六價(jià)態(tài)鉻(Cr(VI))既具有很強(qiáng)的生物毒性,又容易淋溶-遷移,而三價(jià)態(tài)鉻(Cr(III))的生物毒性相對(duì)較小,且易發(fā)生沉淀反應(yīng)而被鈍化。因此,將六價(jià)鉻還原為三價(jià)鉻是控制土壤鉻污染風(fēng)險(xiǎn)的主要思路。Cr(VI)在土壤中可發(fā)生化學(xué)還原和光催化還原,但長(zhǎng)期以來(lái)有關(guān)土壤固-液界面上述兩類反應(yīng)的微觀機(jī)理一直未得到明確。此外,隨著工業(yè)納米材料的廣泛應(yīng)用,有相當(dāng)數(shù)量碳納米材料可能被釋放到土壤,它們將如何影響六價(jià)鉻的還原過(guò)程也有待闡明。因此,本文系統(tǒng)研究了六價(jià)鉻在針鐵礦、碳納米管、石墨烯等三種模式材料與水或低分子量有機(jī)酸(酒石酸、檸檬酸)所組成的固-液體系中的還原過(guò)程,考察了pH、時(shí)間、反應(yīng)物濃度等因素的影響,并借助XPS、FTIR等表面分析技術(shù)揭示了相關(guān)反應(yīng)機(jī)理。主要研究結(jié)果如下:1、針鐵礦對(duì)酒石酸的吸附量隨pH增大而減小,這主要是隨著pH升高針鐵礦表面負(fù)電荷數(shù)量增加,對(duì)六價(jià)鉻陰離子的靜電斥力增強(qiáng)。針鐵礦表面對(duì)酒石酸和Cr(VI)的吸...
【文章頁(yè)數(shù)】:78 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
1 文獻(xiàn)綜述
1.1 土壤鉻污染的來(lái)源及危害
1.2 Cr在土壤中的存在形態(tài)及遷移轉(zhuǎn)化
1.3 鉻(Ⅵ)在環(huán)境修復(fù)中常見(jiàn)的還原劑及其研究進(jìn)展
1.3.1 鐵(II)對(duì)鉻(VI)的還原
1.3.2 (納米)零價(jià)鐵對(duì)Cr(VI)的還原
1.3.3 負(fù)二價(jià)硫?qū)r(Ⅵ)的還原
1.4 有機(jī)質(zhì)還原鉻(VI)研究進(jìn)展
1.4.1 純有機(jī)質(zhì)還原Cr(VI)
1.4.2 加入有機(jī)質(zhì)對(duì)鉻污染土壤中Cr(VI)的還原
2 針鐵礦催化表面吸附態(tài)酒石酸還原六價(jià)鉻
2.1 前言
2.2 材料和方法
2.2.1 材料
2.2.2 批處理實(shí)驗(yàn)
2.2.3 分析方法
2.3 結(jié)果和討論
2.3.1 針鐵礦吸附酒石酸和Cr(VI)
2.3.2 針鐵礦催化酒石酸還原Cr(VI)
3 多壁碳納米管對(duì)檸檬酸還原Cr(Ⅵ)的影響及其在土壤修復(fù)中的應(yīng)用
3.1 引言
3.2 材料和方法
3.2.1 材料
3.2.2 實(shí)驗(yàn)過(guò)程
3.2.3 分析方法
3.3 結(jié)果和討論
3.3.1 MWCNT-OH和MWCNT-COOH拉曼和FTIR表征
3.3.2 MWCNT-OH和 MWCNT-COOH吸附Cr(VI)和檸檬酸
3.3.3 在MWCNT-OH和 MWCNT-COOH存在下用檸檬酸還原Cr(VI)
3.3.4 多壁碳納米管對(duì)土壤修復(fù)的意義
4 紫外光催化氧化石墨烯還原Cr(VI)及其對(duì)氧化土中Cr(VI)轉(zhuǎn)化的意義
4.1 前言
4.2 材料和方法
4.2.1 材料和試劑
4.2.2 吸附批次實(shí)驗(yàn)
4.2.3 光催化實(shí)驗(yàn)
4.2.4 分析方法
4.3 結(jié)果和討論
4.3.1 GO表征
4.3.2 GO吸附Cr(VI)
4.3.3 通過(guò)GO光還原Cr(VI)
5 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)介
導(dǎo)師簡(jiǎn)介
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]鉻污染土壤的還原穩(wěn)定化修復(fù)[J]. 張輝,付融冰,郭小品,宋召鳳,陳小華. 環(huán)境工程學(xué)報(bào). 2017(11)
[2]載鐵改性活性炭對(duì)溶液中六價(jià)鉻[Cr(Ⅵ)]的吸附研究[J]. 馬歡歡,馬葉,周建斌. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2017(09)
[3]土壤有機(jī)質(zhì)形成與來(lái)源研究進(jìn)展[J]. 邵帥,何紅波,張威,趙鈺,張旭東. 吉林師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(01)
[4]重金屬鉻對(duì)植物生長(zhǎng)影響的研究進(jìn)展[J]. 張宇虹. 科技風(fēng). 2016(07)
[5]中國(guó)鉻資源產(chǎn)業(yè)形勢(shì)及其相關(guān)策略研究[J]. 曾祥婷,元春華,許虹,韓九曦,田尤. 資源與產(chǎn)業(yè). 2015(03)
[6]鉻污染土壤還原—固化穩(wěn)定化過(guò)程研究[J]. 張文,楊勇,馬泉智,朱文會(huì). 環(huán)境工程. 2014(S1)
[7]亞鐵還原土壤浸濾液中六價(jià)鉻的影響因素及穩(wěn)定性探究[J]. 王儒,施維林,張建榮,許倩. 廣東化工. 2014(01)
[8]鉻脅迫對(duì)3種草本植物生長(zhǎng)及鉻積累的影響[J]. 王愛(ài)云,黃姍姍,鐘國(guó)鋒,徐剛標(biāo),劉志祥,申響保. 環(huán)境科學(xué). 2012(06)
[9]鉻污染土壤修復(fù)技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 許友澤,成應(yīng)向,向仁軍. 化學(xué)工程與裝備. 2010(05)
[10]鉻在土壤及地下水中遷移轉(zhuǎn)化研究綜述[J]. 白利平,王業(yè)耀. 地質(zhì)與資源. 2009(02)
博士論文
[1]環(huán)境中Cr(Ⅲ)的MnO2氧化以及光化學(xué)氧化研究[D]. 戴儒南.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2010
碩士論文
[1]六價(jià)鉻在土壤中遷移轉(zhuǎn)化影響因素研究及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[D]. 張蕊.吉林大學(xué) 2013
[2]重慶市某廠含鉻廢渣穩(wěn)定化處理技術(shù)研究[D]. 陸清萍.西南大學(xué) 2012
本文編號(hào):3649700
【文章頁(yè)數(shù)】:78 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
1 文獻(xiàn)綜述
1.1 土壤鉻污染的來(lái)源及危害
1.2 Cr在土壤中的存在形態(tài)及遷移轉(zhuǎn)化
1.3 鉻(Ⅵ)在環(huán)境修復(fù)中常見(jiàn)的還原劑及其研究進(jìn)展
1.3.1 鐵(II)對(duì)鉻(VI)的還原
1.3.2 (納米)零價(jià)鐵對(duì)Cr(VI)的還原
1.3.3 負(fù)二價(jià)硫?qū)r(Ⅵ)的還原
1.4 有機(jī)質(zhì)還原鉻(VI)研究進(jìn)展
1.4.1 純有機(jī)質(zhì)還原Cr(VI)
1.4.2 加入有機(jī)質(zhì)對(duì)鉻污染土壤中Cr(VI)的還原
2 針鐵礦催化表面吸附態(tài)酒石酸還原六價(jià)鉻
2.1 前言
2.2 材料和方法
2.2.1 材料
2.2.2 批處理實(shí)驗(yàn)
2.2.3 分析方法
2.3 結(jié)果和討論
2.3.1 針鐵礦吸附酒石酸和Cr(VI)
2.3.2 針鐵礦催化酒石酸還原Cr(VI)
3 多壁碳納米管對(duì)檸檬酸還原Cr(Ⅵ)的影響及其在土壤修復(fù)中的應(yīng)用
3.1 引言
3.2 材料和方法
3.2.1 材料
3.2.2 實(shí)驗(yàn)過(guò)程
3.2.3 分析方法
3.3 結(jié)果和討論
3.3.1 MWCNT-OH和MWCNT-COOH拉曼和FTIR表征
3.3.2 MWCNT-OH和 MWCNT-COOH吸附Cr(VI)和檸檬酸
3.3.3 在MWCNT-OH和 MWCNT-COOH存在下用檸檬酸還原Cr(VI)
3.3.4 多壁碳納米管對(duì)土壤修復(fù)的意義
4 紫外光催化氧化石墨烯還原Cr(VI)及其對(duì)氧化土中Cr(VI)轉(zhuǎn)化的意義
4.1 前言
4.2 材料和方法
4.2.1 材料和試劑
4.2.2 吸附批次實(shí)驗(yàn)
4.2.3 光催化實(shí)驗(yàn)
4.2.4 分析方法
4.3 結(jié)果和討論
4.3.1 GO表征
4.3.2 GO吸附Cr(VI)
4.3.3 通過(guò)GO光還原Cr(VI)
5 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)介
導(dǎo)師簡(jiǎn)介
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]鉻污染土壤的還原穩(wěn)定化修復(fù)[J]. 張輝,付融冰,郭小品,宋召鳳,陳小華. 環(huán)境工程學(xué)報(bào). 2017(11)
[2]載鐵改性活性炭對(duì)溶液中六價(jià)鉻[Cr(Ⅵ)]的吸附研究[J]. 馬歡歡,馬葉,周建斌. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2017(09)
[3]土壤有機(jī)質(zhì)形成與來(lái)源研究進(jìn)展[J]. 邵帥,何紅波,張威,趙鈺,張旭東. 吉林師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(01)
[4]重金屬鉻對(duì)植物生長(zhǎng)影響的研究進(jìn)展[J]. 張宇虹. 科技風(fēng). 2016(07)
[5]中國(guó)鉻資源產(chǎn)業(yè)形勢(shì)及其相關(guān)策略研究[J]. 曾祥婷,元春華,許虹,韓九曦,田尤. 資源與產(chǎn)業(yè). 2015(03)
[6]鉻污染土壤還原—固化穩(wěn)定化過(guò)程研究[J]. 張文,楊勇,馬泉智,朱文會(huì). 環(huán)境工程. 2014(S1)
[7]亞鐵還原土壤浸濾液中六價(jià)鉻的影響因素及穩(wěn)定性探究[J]. 王儒,施維林,張建榮,許倩. 廣東化工. 2014(01)
[8]鉻脅迫對(duì)3種草本植物生長(zhǎng)及鉻積累的影響[J]. 王愛(ài)云,黃姍姍,鐘國(guó)鋒,徐剛標(biāo),劉志祥,申響保. 環(huán)境科學(xué). 2012(06)
[9]鉻污染土壤修復(fù)技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 許友澤,成應(yīng)向,向仁軍. 化學(xué)工程與裝備. 2010(05)
[10]鉻在土壤及地下水中遷移轉(zhuǎn)化研究綜述[J]. 白利平,王業(yè)耀. 地質(zhì)與資源. 2009(02)
博士論文
[1]環(huán)境中Cr(Ⅲ)的MnO2氧化以及光化學(xué)氧化研究[D]. 戴儒南.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2010
碩士論文
[1]六價(jià)鉻在土壤中遷移轉(zhuǎn)化影響因素研究及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[D]. 張蕊.吉林大學(xué) 2013
[2]重慶市某廠含鉻廢渣穩(wěn)定化處理技術(shù)研究[D]. 陸清萍.西南大學(xué) 2012
本文編號(hào):3649700
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