针铁矿改性生物炭对砷吸附性能

为了提高生物炭(BC)对砷的吸附能力,本研究选取小麦秸秆作为原料,采用共沉淀方法制备了针铁矿(Goethite)改性生物炭材料(Goethite@BC).比较了BC、Goethite和Goethite@BC对As(Ⅲ)的吸附特性,同时使用SEM-EDS、BET、FT-IR、XRD和XPS等技术对改性吸附剂的理化性质和吸附机制进行表征.结果表明,扫描电子显微镜分析显示有纳米级针铁矿附着在生物炭表面,可有效提高生物炭的比表面积和总孔容; 3种吸附剂对As(Ⅲ)的吸附符合伪二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型,Goethite@BC对As(Ⅲ)的最大吸附量为65. 20 mg·g~(-1),与BC相比吸附量提高了62. 10倍. Goethite@BC吸附机制包括非特异性吸附(静电引力)和特异性吸附(配位、络合、离子交换等),纳米针铁矿颗粒在Goethite@BC表面对污染物的吸附起到重要作用. Goethite@BC在污染物修复领域具有很好地应用前景.     

制革污泥堆场中含Cr污泥胶体在不同pH和离子强度条件下稳定性及迁移行为研究

制革污泥中含有大量的重金属Cr，毒性大，易迁移，会威胁人类健康.本研究以某停用制革污泥露天堆场作为研究对象，在揭示制革污泥污染特征的基础上，提取污泥中的胶体颗粒，研究不同pH、离子强度下含Cr污泥胶体稳定性及迁移情况.结果表明，堆场污泥中Cr含量为5170～25000 mg·kg^-1,Cr赋存形态以铁锰氧化物结合态为主，总Cr含量表深层污泥之间无明显分异.表层污泥pH=4.35，处于有氧环境，好氧菌与嗜酸菌为优势菌群；深层污泥pH=7.30，处于无氧环境，厌氧菌为优势菌群.深层污泥中含有大量含Cr污泥胶体(含Cr量为7.851 mg·g^-1)，在中性和碱性条件下较为稳定，迁移性强；在酸性条件下快速聚沉，迁移性弱.离子强度越高，污泥胶体越容易聚沉、移动性显著降低，且Ca²⁺比Na⁺更容易引起污泥胶体的聚沉和弱移动性，因此，向污泥胶体中引入Ca²⁺可作为降低Cr迁移风险的有效途径.本研究成果可为全面认识同类型制革污泥堆场的污染风险评估和修复方案设计提供重要的理论支撑.