纳米零价铁在环境修复中的应用

主要对纳米零价铁在环境修复中的应用进行论述。     

纳米零价铁修复Cr(Ⅵ)污染土壤的研究进展

随着铬盐生产、金属加工、电镀、皮革等工业活动以及污水灌溉和施用污泥等农业活动的进行,六价铬(Cr(Ⅵ))不断进入土壤中,严重污染土壤环境。纳米零价铁由于其比表面积大、反应活性高及还原能力强等优点,已日渐用于Cr(Ⅵ)污染土壤的修复中。本文概述了纳米零价铁修复Cr(Ⅵ)污染土壤的最新研究进展,总结了主要修复机理及影响因素,最后指出了纳米零价铁修复Cr(Ⅵ)污染土壤的发展前景及研究方向。     

零价铁修复铬污染水体的实验室研究

以废铁屑为原料，在实验室条件下研究了铬的去除效率和速率，同时研究了铁的投加量、溶液初始酸度、铬起始浓度、小分子阴离子(硫酸根、磷酸根、硝酸根、草酸根、柠檬酸根)等因素的影响，并对反应前后水溶液pH和氧化还原电位的变化作了对比研究。结果表明，铁能很快去除水体中的铬，且铬的去除速率随溶液的pH降低而增快；除柠檬酸根外，其他阴离子的存在均不同程度地促进了铬的去除速率和效率。反应前后，水体pH值升高，氧化还原电位降低。初步探讨了零价铁除铬和小分子阴离子对铬去除影响的机理。     

纳米零价铁与降解菌联合修复多氯联苯污染土壤效果的研究

多氯联苯（polychlorinated biphenyls, PCBs）是土壤中典型的污染物,纳米零价铁（nanoscale zero-valent iron,n ZVI）可以高效地将高氯代PCBs脱氯成更容易被微生物降解的低氯代PCBs。本研究从浙江省台州市某电子垃圾拆解场采集了受PCBs污染的土壤样品,采用nZVI与PCBs降解菌嗜吡啶红球菌（Rhodococcus pyridinovorans）R04开展联合修复研究,考察其对PCBs的去除效果。结果表明：nZVI与降解菌R04联合处理对土壤中PCBs总量及各氯代PCB同类物的去除效果均优于nZVI或R04单独处理;nZVI与降解菌R04联合处理32 d时,土壤中PCBs去除率达59.4%,高于单独使用nZVI的去除率（46.1%）,也显著高于单独使用降解菌R04的去除率（34.4%,P<0.05）。因此,nZVI与降解菌联合修复PCBs污染土壤具有较好的应用潜力。     

零价铁修复铬污染水体研究进展

综述了零价铁处理含铬废水研究进展,分析了零价铁处理含铬废水的机理、影响因素及改良方法,并指出了使用零价铁处理含铬废水的发展方向。     

纳米零价铁改性生物炭对污染土壤中Cd稳定化效果及作用机制研究

为研究纳米零价铁改性生物炭（nZVI-BC）对土壤镉（Cd）的长效稳定机制,特别是生物炭（BC）老化过程中nZVI-BC与Cd的界面相互作用,本研究以玉米秸秆为原料制备了nZVI-BC,采用批吸附与养护试验相结合的方法并利用现代光谱分析手段探究了nZVI-BC对液相Cd （Ⅱ）的吸附和对土壤中Cd的稳定化效果与作用机制。结果表明： nZVI负载显著提高了生物炭对Cd （Ⅱ）的吸附能力,nZVI-BC对Cd （Ⅱ）的饱和吸附量是BC的4.3倍（125.5 mg·g^-1 vs 23.61 mg·g^-1）。nZVI-BC对Cd （Ⅱ）的吸附更符合伪二级动力学方程,吸附过程以化学吸附为主;其等温吸附更符合Langmuir模型,属于单层吸附。随着养护时间的增加,生物炭表面的Cd负载量逐渐增加,老化后BC表面形成的含氧官能团是Cd饱和吸附力增加的主要原因。相比而言,nZVI-BC上Cd的负载量呈先增加后逐渐降低的趋势。沉淀与表面络合是nZVI-BC固定土壤中Cd的主要机制,而Fe含量的降低和Fe的氧化则是导致其Cd固定量降低的主要原因。尽管如此,nZVI-BC对Cd的吸附仍保持在较高水平且远高于BC。综上所述,nZVI-BC可以作为一种能够适用于中度污染农田中Cd修复的高效稳定化材料。     

零价铁在环境污染治理应用中的研究进展

对零价铁通过还原、微电解以及混凝吸附等作用,对诸如重金属、氯代有机物、硝基化合物等具有较高氧化电位污染物的去除进行了概述.并就零价铁技术去除污染物的机理、应用和在二元金属体系、纳米铁粉以及零价铁氧化体系等方面的研究进展进行了综述,同时对其在实施过程中面临的问题及发展方向进行了分析讨论.     

纳米零价铁颗粒用于地下水原位修复的研究进展

纳米零价铁(n ZVI)颗粒是指粒径在1~100 nm之间的铁颗粒,其比表面积大、反应活性高,可以降解各种卤代有机物和重金属离子。n ZVI悬浊液可以直接注入到污染区的含水层,形成高效的原位反应区,灵活、经济地原位修复受污染地下水。n ZVI原位修复地下水技术在国外已得到工程应用,其中n ZVI自身特性、场地环境因素对其效能的影响、n ZVI的稳定、分散与迁移及科学有效的检测评价手段是今后该领域的研究方向。     

纳米材料在有机污染土壤修复中的应用与展望

工农业发展过程中排放入土壤中的高毒性有机污染物可以通过食物链进入人体,并产生富集作用,对人体存在致突变、致畸和致癌的潜在危害。近几年,纳米材料因其巨大的比表面积和良好的催化反应活性逐渐成为有机污染土壤修复的研究热点。通过对金属类纳米材料及其改性技术、碳基纳米材料和聚合类纳米材料等典型纳米材料在有机污染土壤修复中研究进展的综述,对纳米材料在土壤介质中能够发挥实用性所需的性质予以归纳总结,并对未来纳米材料的合成及应用进行了展望,以期为修复有机污染土壤的相关纳米材料研究提供参考。     

鼠李糖脂-纳米零价铁-丙酮酸钠强化微生物厌氧-好氧降解土壤DDTs效果研究

为了改善目前土壤DDTs污染微生物修复效率相对较低的现状,以沈阳市沈北新区某设施农业大棚土壤为研究对象,通过批实验研究了鼠李糖脂(RL)、纳米零价铁(nZVI)和丙酮酸钠(C)强化微生物顺序厌氧-好氧处理对土壤DDTs及其组分降解率的影响。结果表明：RL、nZVI和C强化微生物顺序厌氧-好氧处理可显著提高土壤DDTs和p,p′-DDT的降解率(P<0.05),不同强化处理土壤DDTs和p,p′-DDT降解率依次为RL+nZVI+C联合处理>nZVI处理>RL处理>C处理>CK处理;RL、nZVI和C联合强化微生物厌氧-好氧顺序处理90 d时,土壤DDTs、p,p′-DDT和p,p′-DDE降解率分别为43.05%～68.81%、12.06%～96.90%和3.33%～60.87%。其中,0.05 mg·kg^-1RL、0.50%nZVI以及0.30 mmol·kg^-1C联合强化厌氧-好氧处理土壤DDTs、p,p′-DDT和p,p′-DDE降解率分别为68.81%、96.90%和60.87%,厌氧与好氧降解比分别为3...     

多环芳烃污染土壤修复技术研究

随着我国工业化和经济发展水平不断提高,土壤中多环芳烃污染日益严重。针对多环芳烃污染土壤的治理与修复,本文首先介绍了目前多环芳烃污染土壤的3种修复模式,其次对多环芳烃污染土壤各种修复技术原理、研究进展及优缺点进行了梳理和分析,最后提出在选择修复技术时需综合考虑多环芳烃浓度、场地水文地质条件、修复工期、修复目标、未来土地规划及利用类型等多种要素,为我国多环芳烃污染土壤修复提供借鉴,实现良好的经济效益与社会效益。     

污染土壤修复基准与标准进展及我国农业环保问题

污染土壤修复基准的研究和相关标准的制定,对于耕地的保护和环境标准的国际接轨具有极其重要的意义。本文从阐述污染土壤修复基准的概念出发,对污染土壤修复基准的国内外研究进展进行了概述;与此同时,还对国际上污染土壤修复/清洁标准的现状进行了分析。最后,从我国农业环保存在的问题出发,对污染土壤修复基准这一重大研究课题进行了展望和呼吁。     

动态条件下壳聚糖稳定纳米铁去除水体中Cr（Ⅵ）的研究

以重金属Cr(Ⅵ)为目标污染物,在两种实验条件下(实验柱Ⅰ为模拟污染水样,实验柱Ⅱ为实际污染水样)考察了壳聚糖稳定纳米铁对Cr(Ⅵ)的去除能力。实验柱Ⅰ和实验柱Ⅱ分别在第160PV和127PV时发生了击穿效应。与实验柱Ⅰ相比,实验柱Ⅱ中壳聚糖稳定纳米铁对Cr(Ⅵ)的去除能力降低了25%。SEM表征显示,实验柱Ⅱ中壳聚糖稳定纳米铁的表面形成了许多葡萄状晶体,它们的存在导致实验柱Ⅱ中纳米铁的去除能力明显低于实验柱Ⅰ。XPS表征显示,由于Ca和Mg的氢氧化物替代了部分铁氢氧化物,导致实验柱Ⅱ中壳聚糖稳定纳米铁表面Fe原子的相对含量低于实验柱I。Cr元素高分辨率XPS能谱分析显示,在实验柱Ⅰ的条件下Cr(Ⅵ)被还原得更充分,而且在两种实验条件下都有部分Cr(Ⅵ)被吸附在纳米铁表面最终没有被零价铁所还原。     

活性炭负载纳米零价铁去除溴酸盐的研究

实验采用液相还原法制备活性炭负载纳米零价铁材料(nZVI/AC),并利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)等对其结构进行表征.考察了不同反应条件下nZVI/AC对BrO3-的去除效率,并研究其去除机理.结果表明nZVI/AC具有很高的表面反应活性,且nZVI和活性炭(AC)之间存在协同作用. BrO3-的去除效率随 pH 值的减小而增大, 共存离子NO3-和SO42-对其去除率影响不大但降低了去除速率.机理分析表明BrO3-被nZVI/AC吸附而使局部BrO3-浓度升高,并被nZVI迅速还原为无毒的Br-.     

石油污染土壤的微生物修复研究进展

在污染土壤修复技术中,微生物修复成本低廉、操作简单、修复效果好,是一类环境友好的绿色技术,在当前最具应用前景.对石油污染土壤的微生物修复技术及其影响因素进行了全面评述,并针对该方法的局限性对其研究重点进行了展望.     

有机氯农药污染土壤的修复研究进展

总结近年来有机氯农药污染土壤的修复研究进展情况,以及所取得的主要研究成果,讨论污染土壤修复的发展趋势。     

新型镉污染土壤修复剂的制备及其应用研究

随着工业的快速发展,大量重金属镉进入土壤,致使土壤中重金属镉超标,从而导致农作物中镉含量超标,严重危害人们的身体健康。因此,对重金属镉污染土壤进行治理和修复已成为目前重要的环境保护任务。本文首先制备了一种新型重金属镉污染土壤修复剂,然后研究了其对重金属镉污染土壤的修复效果。结果表明,制备的新型镉污染土壤修复剂对污染土壤中重金属镉具有良好的修复效果,在最佳的试验条件下,污染土壤中镉的去除率可以达到37.72%。     

重金属污染土壤的电动修复技术研究进展

就重金属污染土壤电动修复的行为机制、研究进展和实际应用等进行了综述。土壤电动修复是指在污染土壤上施加直流电压导致土壤中的污染物质在电场作用下进行电迁移、电渗流、电泳等过程通过电场，并在电极附近由溶液导出并进行适当的物理或化学处理，实现污染土壤的清洁。该技术具有所用化学试剂少、能耗低、修复彻底等优点，是一门具有较好发展前途的绿色修复技术，目前已引起环境科学家们广泛的关注。