纳米铁材料在环境中的应用及毒性研究.pdf

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1、◇科技之窗◇科技一向导2015年18期纳米铁材料在环境中的应用及毒性研究王俊(湖北天泰环保工程有限公司湖北武汉430070)【摘要】本文重点阐述了近年来纳米铁材料主要应用于在水环境治理的应用，探讨了目前纳米铁在水体重金属污染修复研究和实际应用中存在的问题和研究方向，并展望了纳米铁材料在环境中的研究及应用前景。【关键词】纳米铁材料；水环境处理；生物毒性0．引言最有效的是负载型微生物的纳米铁．用它来降解CIO一，可达99％的去纳米零价铁(Nanozero—valentiron．Nzv[)是指粒径在1—100nnl范除效果。围内、比表面积在10—70m2／g之间的Feo粒子。

2、由于它的比表面积比较3．纳米铁材料对水中各种重金属的去除大、反应活性较强，所以在去除水中一些重金属离子污染时．纳米零价纳米铁可以通过还原、吸附、共沉淀作用等反应将水体中得各种铁则显示了很强的修复能力。NZVI技术可以使污染物在其表面吸附、重金属离子从该水中去除研究表明．纳米铁能够有效去除对地下水沉淀、转化。对于严重污染的区域。NZVI还可以利用自身粒径小的优中无机砷，通过纳米零价铁中铁强大的吸附能力．让砷发生吸附反应势，来降解一些扩散、移动的有机物。但另一方面纳米铁材料的毒性效负载在零价铁的表面上。Giasud—din等研究表明．对地下水中砷的污应及潜在的环境风险也引起

3、了高度重视，值得我们去探究本文重点染处理加入人工合成的纳米铁有很好的效果但是在用零价铁去除砷详述了纳米铁在水环境处理中的一些应用，处理各种有机污染物、无时．要注意水中其他离子与砷的竞争作用．当其他离子与纳米铁发生机污染物、重金属离子等。最后再对纳米铁在环境中的潜在威胁进行吸附并负载在零价铁表面时．会大大影响对砷的去除效果了探究。纳米铁作为还原剂将有毒的Cr(V1)还原成无毒的Cr(1lI)．然后再1．在水处理中降解有机污染物上的应用通过水解反应生成难溶的Cr(OH)3．最终从水中沉淀分离。但是一般的大量研究表明．纳米铁能有效降解环境中多种污染物．如有机卤铁粉处理效果不是

4、很好，陈芳艳等采用纳米铁还原水中crfvI)，对还化物和有机氯农药等难降解污染物的处理．下面主要来介绍下针对有原动力学规律进行了探讨结果表明．纳米铁对Cr(VI)的还原过程为机氯化物和有机氯农药的处理伪一级反应．表观速率常数与纳米铁的表面积浓度和反应的温度成正有机氯化物是一种对人体及环境毒性作用很强且在环境中难以比，而与pH值成反比。在同等条件下，纳米铁对六价铬的还原速率与降解的污染物一些研究人员发现利用零价铁去除水中的有机污染普通铁相比提高了很多倍．表观活化能降低了5l％物有很好的效果。研究表明利用纳米铁材料来处理三氯乙酸、三氯乙晏长成等人将纳米零价铁通过液态还原法负

5、载于膨润土上．比较烯、四氯乙烯得到的最终产物是乙烷。在一天内它的去除效率能够达到了膨润土、纳米零价铁和负载了纳米零价铁后的膨润土对重金属铅的99％。研究还表明，通过人工合成的纳米铁能够在环境中保持长时间的去除效果，并研究溶液pH、铅的起始浓度、反应时间等对去除效果的活眭。现场测试结果和实验室的结果相接近。在这段时间里．通过纳米铁影响。最终得出结论：铅的去除率时间和投加量的增加，都呈现逐渐上处理的三氯乙酸、三氯乙烯、四氯乙烯，他们的浓度接近标准浓度值。升最终稳定的趋势．但是三者中，负载了纳米零价铁的膨润土去除效研究表明．纳米铁材料的性质相对比较稳定且对不同浓度的有机率最高

6、；pH的大小却对去除率的影响不大，不同起始浓度小，浓度越氯农药有不同的处理能力．在地下水污染物的处理中有着一定的优大，去除率越低。势。五氯苯酚(PCP)在环境中不能完全的降解且速率相对比较缓慢．当4．纳米铁材料在环境中的潜在风险它与特定的金属离子或者是一些芳香烃类有机物反应时．会加剧它的纳米材料已经逐渐进入了我们的生活．作为一种新型材料．它的毒性。实验结果表明，用纳米零价铁处理受五氯酚污染的土壤，能有很潜力是无法估计的。在给人们带来帮助的同时，我们也要不容忽视它好的去除效果此外．纳米零价铁在对杀虫剂DDT的脱氯进行研究时的风险。大多数人认为．尽管铁是一种分布广泛于自然界

7、，并且没有毒也取得了不错的进展。在室内温度为2O℃和厌氧条件下时．表面活性性的物质，但是当其粒子的尺寸达到纳米级别时，由于规模效应．不可剂TritonX一114对脱氯反应有着促进的作用．2O天后它达到90％的转避免地会引起其物理化学性质的变化．并且很可能对生物体产生毒性化率．其原因可能是TritonX一114促进了了DDT的溶解能力．使得作用。DDT在铁的表面吸附更容易吸附。纳米铁材料在进行环境中污染物的处理时．那些残留在环境中的纳米铁通常浓度比较低．被其他大量污染物所覆盖。一旦被摄入后．可2．在水处理中降解无机污染物上的应用长期潜伏在人