零价纳米铁对地下水中硝酸盐去除的研究进展

在去除地下水硝酸盐的污染中,由于零价纳米铁(NZVI)具有来源广泛、价格低廉、较强的还原性及较大的比表面积等优点而得到广泛的研究及应用。具体介绍了这种方法的最新研究进展,分析讨论了零价纳米铁的改性、如何提高迁移能力、模拟迁移和去除的方法、提高去除后氮气生成比例以及对环境的潜在危害分析等,并提出未来零价纳米铁在地下水原位修复中的研究发展方向。

纳米零价铁在地下水中迁移的影响因素

纳米零价铁(nZVI)因其对大范围污染物具有高反应性,且可以快速减少许多优先源区的污染物,而成为应用最广泛的纳米材料之一。为了有效地将nZVI输送到污染区域,要解决的关键问题是nZVI在地下水中的稳定性、移动性和寿命。目前,很多学者对nZVI迁移的影响因素进行了大量研究,包括纳米铁的性质、多孔介质的特性、地下水的流动特点、微生物的影响等。文章对这些影响因素加以总结,为进一步的研究提供了较为系统的参考。

纳米金属对污水处理系统中磺胺耐药基因和耐药菌的影响及其机理

细菌耐药性和纳米材料污染为新兴环境问题。细菌耐药性遗传载体——耐药基因(ARGs)广泛存在于污水处理系统中,且已被证明与金属纳米材料密切相关。采用实时荧光定量PCR技术,探究了纳米零价铁(nZVI)和纳米氧化锌(nZnO)对污水处理系统中磺胺类耐药菌(ARB)和ARGs的分布特征的影响。结果表明,50 mg·L^(-1)nZVI和nZnO暴露均有利于削减磺胺ARB浓度数。与对照组相比,nZVI和nZnO暴露后污泥中sul1丰度增加了0.25%~16.21%,而sul2出现明显削减(1.51%~15.47%)。此外,50 mg·L^(-1)nZVI会导致游离态胞外ARGs大幅削减。nZVI和nZnO暴露通过富集污水处理系统中的intI^(1)、改变细胞膜通透性和调节细菌转录能力促进sul1的增殖。本研究结果阐明了典型纳米金属对污水处理系统中ARB和不同形态ARGs消长的影响及其机制,可为制定有效调控和全面削减污水处理系统中耐药污染策略提供参考。

纳米零价铁原位修复有机卤化物的影响因素

土壤和地下水的有机卤化物污染日益严重,且HOCs毒性强、难生物降解。纳米零价铁由于其独特的性质,已成为国内外原位修复研究的热点。在NZVI降解HOCs反应机理和动力学的基础上,综述了不同方法制备的裸露NZVI和不同修饰型NZVI的内在性质,以及pH、溶解氧、离子、金属、不反应的疏水性有机物和天然有机物、HOCs的浓度和组成、微生物和地下异质性等外在环境因素对NZVI原位修复的稳定性、输送性、锚定目标物能力以及反应活性等方面的影响,并对该技术的实际应用做出了总结和展望。

碳纳米管负载纳米零价铁去除水中多氯联苯

采用液相还原法制备了碳纳米管负载纳米零价铁(MWCNT-nZVI)复合材料,并通过BET和XRD对该复合材料进行了结构表征。同时,比较了nZVI、MWCNT和MWCNT-nZVI对多氯联苯(PCBs)的去除效果,探究了MWCNT-nZVI投加量、温度、pH值和PCBs初始浓度对PCBs去除率的影响。试验结果表明,相同条件下MWCNT-nZVI对PCBs的去除率(71. 98%)高于MWCNT(63. 84%)和nZVI(41. 18%),且去除过程符合伪一级反应动力学模型。当MWCNT-nZVI投加量为1. 6 g/L、温度为25℃、pH值为7、PCBs初始浓度为1. 4 mg/L时,MWCNT-nZVI对PCBs的去除效果最好。