铁锰氧化物/碳基复合材料的制备及其对水中砷的去除

砷污染问题日益严峻,已威胁到人类的健康,因此,解决水环境中的砷污染问题迫在眉睫。近年来,铁锰氧化物/碳基复合材料因其吸附性能优越和易分离再生等优点而受到广泛的关注。尤其是纳米碳管、石墨烯等新型纳米碳基材料,其比表面积大并具有丰富的官能团,为铁/锰氧化物的负载创造了良好的条件,在其表面可以形成粒径更细的铁/锰氧化物,为砷的吸附提供了更多的吸附点位。本文重点介绍了国内外铁锰氧化物/碳基复合材料的制备方法并比较了各种制备方法的优缺点;讨论了铁锰氧化物/碳基复合材料除砷效果以及其吸附机理;分析了铁锰氧化物/碳基复合材料的再生性能并指出其在实际应用中尚存在的问题,最后展望了该材料处理水体中砷的发展方向。

活性铁锰复合氧化物滤膜吸附除砷性能研究

以化学挂膜方法制备出来的活性铁锰氧化物滤膜为研究对象,考察其表面特性及除砷性能。结果表明,应用准二级反应动力学方程(R^2=0.922)能够表征该活性铁锰复合氧化物对As(Ⅴ)的吸附过程;吸附等温线符合Langmuir方程(R^2=0.971),其饱和吸附容量为11.94 mg/g;活性铁锰氧化物滤膜的pH_(zpc)在2.5左右;天然地下水体中的碳酸根对该吸附剂的吸附除砷效果有较强的抑制作用,而其余共存阴、阳离子在中性水环境中对除砷的效果影响不大。在柱试验过程中,As(Ⅴ)浓度分别为200、280μg/L的地下水通过该滤柱处理后最终出水砷浓度均降为零,除砷效果较好。

微生物介导的高砷沉积物中砷释放来源性分析

江汉平原某些地区地下水已受到砷的严重污染,探讨高砷地下水的形成机制十分必要。采集江汉平原高砷区不同深度(20m、50m、100m、130m、160m和225m)的高砷沉积物样品,对其进行了地球化学成分特征分析,并通过实验室模拟试验对微生物介导的高砷沉积物中砷的溶解与转化以及来源进行了分析。地球化学分析表明:高砷沉积物中不可溶性砷和铁的平均含量分别为27.57mg/kg和21.06g/kg;实验室模拟试验表明:微生物群落可以明显促进高砷沉积物中不可溶性砷和铁的溶解与释放;砷顺序提取试验结果表明:沉积物中34.5%的不可溶性砷为无定形铁锰氧化物结合态砷;进一步的相关性分析表明:试验体系中可溶性砷的含量与沉积物中无定形铁锰氧化物结合态砷密切相关。这些结果表明:微生物可以促进高砷沉积物中不可溶性砷的溶解与释放,且释放的砷主要来自于沉积物中无定形铁锰氧化物的还原与溶解。