弱磁场强化零价铁去除水中砷的效果 |
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引用本文: | 胡一帆,王文兵,仵彦卿.弱磁场强化零价铁去除水中砷的效果[J].环境化学,2019,38(5):1074-1081. |
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作者姓名: | 胡一帆 王文兵 仵彦卿 |
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作者单位: | 上海交通大学环境科学与工程学院, 上海, 200240;上海交通大学环境科学与工程学院, 上海, 200240;上海交通大学环境科学与工程学院, 上海, 200240 |
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摘 要: | 砷是一种有毒的类金属污染元素,许多工业场地土壤与地下水发现砷严重超标.本文对20 mT弱磁场促进零价铁去除砷的效果、影响因素和机理进行了实验室研究.结果表明,当初始pH=5—9时,外加弱磁场对零价铁除砷反应动力学影响显著,尤其在pH=7时,反应动力学速率常数从0.21 s~(-1)升高到1.14 s~(-1),增大了443%;2 h内去除率由30.9%提升至89.1%,提高了189%.在初始pH=7,更小粒径(5—9μm)的零价铁条件下,弱磁场促进零价铁除砷的效果更显著.由反应后剩余固体的SEM图可知,外加弱磁场下,零价铁颗粒表面的腐蚀产物明显增多.XPS分析结果表明,弱磁场环境下更多的氧气参与反应,促进了零价铁的腐蚀,生成更多的铁氧化物和氢氧化物,从而加速了砷在零价铁及其氧化物、氢氧化物表面的吸附和共沉淀.弱磁场可以显著促进零价铁对砷的去除,且无需外加能源和药剂投入,绿色环保,具有良好的发展前景.
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关 键 词: | 砷 零价铁 弱磁场 饮用水安全 |
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