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硫化纳米零价铁去除水溶液中铀的机理

南华大学学报（自然科学版） 2021年第3期35卷 24-29,50页

作者：杨千语王慧珍李冬涵刘清滑熠龙南华大学资源环境与安全工程学院湖南衡阳421001 中国电建集团江西省水电工程局有限公司江西南昌330096 南华大学污染控制与资源化技术湖南省重点实验室湖南衡阳421001

研究了铀溶液初始pH、HCO^(-)_(3)质量浓度和硫化纳米零价铁(sulfidized nano-scale zerovalent iron,SnZVI)投加量对SnZVI去除铀的动力学过程的影响,并通过SEM、XRD和XPS阐明SnZVI去除铀的机理。球形SnZVI颗粒直径为100~200 nm,比表面积为43.5 m^(2)/g。SnZVI颗粒中含有Fe和FeS,且Fe(0)和Fe(Ⅱ)含量超过80%。SnZVI去除铀的动力学过程符合准一级动力学模型。增加SnZVI投加量,反应后溶液中铀质量浓度低于0.05 mg/L,但是pH升高及HCO^(-)_(3)质量浓度增加导致SnZVI去除铀的速率降低。SnZVI去除铀的负荷达到2452.92 mg/g,且反应后颗粒中约85%的铀为U(IV)和U(V)。研究结果表明,SnZVI可通过表面官能团的吸附作用及Fe(0)的还原作用快速分离水溶液中的铀。

关键词：硫化纳米零价铁铀动力学碳酸氢根

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硫化纳米零价铁类芬顿体系催化降解罗丹明B

当代化工 2023年第6期52卷 1267-1273页

作者：唐姣姣崔小燕庞健曾杰唐凤琳西华师范大学化学化工学院四川南充637009 化学合成与污染控制四川省重点实验室四川南充637009 四川省南充市食品药品检验所四川南充637009 四川省南充市产品质量监督检验所四川南充637009

通过一步硫化法制备硫化纳米零价铁(SnZVI),采用Sn ZVI与双氧水(H_(2)O_(2))构成类芬顿反应体系,以罗丹明B(RhB)为目标污染物,系统考察S/Fe摩尔比、SnZVI初始投加量、H_(2)O_(2)浓度、初始p H和不同阴离子对其去除RhB的影响。结果表明:... 详细信息

通过一步硫化法制备硫化纳米零价铁(SnZVI),采用Sn ZVI与双氧水(H_(2)O_(2))构成类芬顿反应体系,以罗丹明B(RhB)为目标污染物,系统考察S/Fe摩尔比、SnZVI初始投加量、H_(2)O_(2)浓度、初始p H和不同阴离子对其去除RhB的影响。结果表明:最佳S/Fe摩尔比为0.2、SnZVI的投加量为1.0 g·L^(-1)、H_(2)O_(2)浓度为10 mmol·L^(-1)时,RhB已基本完全去除。SnZVI/H_(2)O_(2)在酸性环境下具有更优异的性能,pH=3时,去除率能在4 min时达到100%。无机阴离子SO_(4)^(2-)、Cl^(-)、HCO_(3)^(——)和NO_(3)^(-)对RhB的去除具有明显抑制作用,其抑制效果由强到弱顺序为HCO_(3)^(-)、SO_(4)^(2-)、NO_(3)^(-)、Cl^(-),且抑制作用随着阴离子浓度的增加而增强。通过自由基捕获实验发现Sn ZVI/H_(2)O_(2)去除RhB过程中的主要活性物种是·OH和O_(2)^(·-)。本研究表明SnZVI/H_(2)O_(2)对RhB的去除具有优异的性能和潜在的应用价值。

关键词：硫化纳米零价铁双氧水类芬顿罗丹明B

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硫化纳米零价铁去除水中三氯乙烯的研究

上海第二工业大学学报 2021年第4期38卷 289-296页

作者：张书彬汪天霄郭昕王彦云陈胜文王利军上海第二工业大学资源与环境工程学院上海201209

通过硫化对纳米零价铁(nZVI)进行改性,制备了硫化纳米零价铁(S-nZVI),而后对三氯乙烯(TCE)进行降解实验研究。利用SEM、XRD对S-nZVI进行材料的结构表征,进而研究不同材料、不同S/Fe摩尔比、不同初始TCE浓度、不同初始pH条件下,S-nZVI对... 详细信息

通过硫化对纳米零价铁(nZVI)进行改性,制备了硫化纳米零价铁(S-nZVI),而后对三氯乙烯(TCE)进行降解实验研究。利用SEM、XRD对S-nZVI进行材料的结构表征,进而研究不同材料、不同S/Fe摩尔比、不同初始TCE浓度、不同初始pH条件下,S-nZVI对TCE的降解效果。结果表明,S-nZVI主要成分为Fe^(0)并含有少量的FeS,制得的S-nZVI为球状结构,表面有片层状的FeS生成;当S/Fe摩尔比为0.6,初始浓度为20 mg/L时,TCE的降解率为87.2%,远高于nZVI(降解率为56.4%)。经动力学分析后,S-nZVI去除TCE符合伪二级动力学过程,表明其降解过程以化学还原为主。nZVI经过硫化后提高了材料的电子选择性,使其成为修复受污染土壤和地下水的有前途的功能材料。

关键词：硫化纳米零价铁三氯乙烯去除水污染顶空法脱氯

硫化纳米零价铁对地下水中邻苯二甲酸二丁酯的去除研究

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生物化工 2022年第6期8卷 15-18页

作者：宋紫薇刘思宇陈成陈存伍勇成都师范学院化学与生命科学学院四川成都611130 成都理工大学环境与土木工程学院四川成都610059

邻苯二甲酸酯类(PAEs)是地下水中广泛存在的有机污染物。纳米零价铁(nano Zero Valent Iron,nZVI)因其良好的吸附性能、高效的氧化还原能力,在地下水污染修复中表现出良好的应用前景。本文采用后置合成法对nZVI进行硫化改性,并用液相沉... 详细信息

邻苯二甲酸酯类(PAEs)是地下水中广泛存在的有机污染物。纳米零价铁(nano Zero Valent Iron,nZVI)因其良好的吸附性能、高效的氧化还原能力,在地下水污染修复中表现出良好的应用前景。本文采用后置合成法对nZVI进行硫化改性,并用液相沉淀法制备了生物炭负载硫化纳米零价铁复合材料。将所制得的复合材料用于邻苯二甲酸二丁酯(DBP)的去除,考察了铁硫比对去除效率的影响,并对所制备的复合材料在空气中氧化失活的情况进行了考察。结果显示,所制备生物炭负载硫化纳米零价铁复合材料对邻苯二甲酸二丁酯有良好的去除效果,最佳铁硫摩尔比(Fe/S)为15,2 h内可将水中初始浓度为5 mg/L的DBP全部去除。置于空气中氧化6 d后,其去除效果仍然可达76.65%。

关键词：硫化纳米零价铁生物炭邻苯二甲酸二丁酯

金属负载硫化纳米零价铁对三氯乙烯的降解效能及其生态毒性研究

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金属负载硫化纳米零价铁对三氯乙烯的降解效能及其生态毒性研究

作者：张琳西华师范大学

学位级别：硕士

近年来,随着经济建设的快速发展和工业化进程的加速,我国地下水污染日益严重,其中,包含三氯乙烯(TCE)在内的含氯挥发有机化合物(c VOCs)污染显得尤为突出。TCE在工业中广泛应用,但由于使用管理和处置不当,使其成为含水层、覆盖层和土壤... 详细信息

近年来,随着经济建设的快速发展和工业化进程的加速,我国地下水污染日益严重,其中,包含三氯乙烯(TCE)在内的含氯挥发有机化合物(c VOCs)污染显得尤为突出。TCE在工业中广泛应用,但由于使用管理和处置不当,使其成为含水层、覆盖层和土壤中最常见的有机污染物。在地下水修复治理中,纳米零价铁(nZVI)因其反应活性高、价格低廉及对环境友好已成为环境修复的热点材料。但nZVI在应用过程中,由于本身的强还原性,易与水等氧化性物质发生反应,降低了其有效利用率。研究表明,对nZVI进行硫化改性可以有效提高其对有机污染物的选择性和反应活性。硫化改性零价铁(S-nZVI)主要通过硫化试剂与零价铁相互作用,在零价铁表面形成硫铁化物层,这不仅可以减少铁氧化物的附着位点,还可以抑制零价铁与水发生析氢反应,提高对有机污染物的选择性。但是,现阶段缺少对S-nZVI的进一步深入研究以及将改性后的S-nZVI应用于有机污染物降解的研究。除此之外,nZVI及其改性材料在实际应用后会进入环境,对生态存在一定威胁。基于此,本研究提出了对S-nZVI进行强化改性的技术,即将第二金属Me(Me=Ni、Cu或Pd)引入S-nZVI制备改性硫化纳米零价铁(Me/S-nZVI)并用于地下水环境中三氯乙烯的降解研究。首先,将Me/S-nZVI对TCE的降解效能进行了比较,结果显示,Ni、Cu或Pd的引入均能在一定程度上促进Me/S-nZVI对TCE的降解。与双金属纳米零价铁(Me/nZVI)相比,虽然Me/S-nZVI存在一定劣势,但Me/nZVI在模拟地下水中的氢气累计量均较Me/S-nZVI高,表明硫化作用使Me/S-nZVI与水发生的副反应受到抑制,对TCE具有较好的选择性。其次,在以上研究的基础上,对Ni/S-nZVI的制备条件进行了筛选,即分别对金属负载顺序和金属负载量进行了探究,具体为采用“两步法”和“一步法”合成Ni/S-nZVI(分别为Ni/S-nZVI-1和Ni/S-nZVI-2),并探究Ni/S-nZVI中最佳的镍铁质量比例(Ni/Fe wt%)。比较不同合成条件制备的Ni/S-nZVI对TCE的去除率,发现通过“一步法”制备的Ni/S-nZVI(Ni/Fe wt%=3 wt%)对TCE的去除率最佳。在此基础上,考察了水环境因素对Ni/S-nZVI去除TCE效能的影响,包括TCE初始浓度、Ni/S-nZVI投加量、初始含氧量(DO)浓度和Fe的存在。此外,在最佳条件下,探讨了Ni/S-nZVI降解TCE体系水化学指标变化及降解产物分布情况。研究结果表明,Ni负载与硫化改性的结合可以促进硫化纳米零价铁的反应活性,同时,Ni/S-nZVI对TCE的降解作用包括β-消除和氢解作用。总之,Ni/S-nZVI在地下水修复中具有一定的应用前景。为充分评估nZVI及其改性材料对水环境的潜在危害,本研究以蛋白核小球藻为受试生物,通过检测处理后的藻细胞内色素含量、酶活性及生物组成含量,较为系统地研究了nZVI、S-nZVI、Ni/nZVI和Ni/S-nZVI对蛋白核小球藻的毒性作用,并进一步探讨了其对蛋白核小球藻的致毒机理。研究结果表明,对nZVI进行金属负载和硫化改性能在一定程度上降低nZVI的毒性,根据半抑制率(IC)大小对材料毒性排序为:nZVI>S-nZVI>Ni/nZVI>Ni/S-nZVI,这可能是由于Ni/nZVI与水等氧化性物质发生剧烈反应在材料表面形成钝化产物,同时,S-nZVI和Ni/S-nZVI表面存在硫铁化物层。铁基纳米材料诱导产生的氧化压力是主要致毒机理,同时,材料与藻细胞之间的沉降团聚作用对其毒性也具有一定的贡献,而金属离子的溶出作用可以忽略不计。因此,Ni/S-nZVI较nZVI对生态环境更友好,更具发展前景。

关键词：三氯乙烯硫化纳米零价铁双金属蛋白核小球藻藻类毒性

超声强化硫化纳米零价铁/过氧乙酸去除恩诺沙星及机理研究

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超声强化硫化纳米零价铁/过氧乙酸去除恩诺沙星及机理研究

作者：胡佳威重庆大学

学位级别：硕士

恩诺沙星（ENR）是一种化学稳定性较强的氟喹诺酮类抗生素（FQs）,传统污水处理工艺对ENR的去除率较低,使ENR在环境中不断累积与扩散,将危及生态环境安全。过氧乙酸（PAA）高级氧化技术具有绿色高效的优点,近年来,受到高度关注。但现有... 详细信息

恩诺沙星（ENR）是一种化学稳定性较强的氟喹诺酮类抗生素（FQs）,传统污水处理工艺对ENR的去除率较低,使ENR在环境中不断累积与扩散,将危及生态环境安全。过氧乙酸（PAA）高级氧化技术具有绿色高效的优点,近年来,受到高度关注。但现有活化PAA的方法存在成本高、毒性大等,因此,开发高效、经济和安全的PAA活化方法十分必要。超声波（US）技术是一种常用的辅助水处理方法,US结合其他水处理技术使用可提高污染物的降解效率和药剂的利用率。本研究利用US结合硫化纳米零价铁/过氧乙酸（S-nZVI/PAA）工艺,实现了对水中ENR的高效降解。其主要的研究内容和结论如下:（1）纳米零价铁（nZVI）和S-nZVI材料的制备与表征。通过液相还原法成功制备了nZVI和S-nZVI,利用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）和X射线光电子能谱（XPS）表征技术对比了材料之间的物理化学特征差异。发现S-nZVI比nZVI颗粒表面更加粗糙,颗粒之间更加分散,S-nZVI主体仍然是Fe0,S元素主要以硫化物的形式存在于S-nZVI中。（2）US强化S-nZVI/PAA去除ENR的效能研究。首先,构建了S-nZVI/PAA降解ENR的体系,重点考察了5个参数对体系的影响。结果表明:ENR的去除率在40 min内可达到87.13%,其反应过程符合二级动力学模型;硫化改性后的材料增强了ENR的去除效果,材料的最佳S/Fe摩尔比为1:20;体系在酸性和中性的条件下,去除ENR的效果较好;在碱性条件下,会抑制ENR的去除;适当增加PAA、S-nZVI投加量或减少ENR的初始浓度都有利于ENR的去除。然后,将US引入S-nZVI/PAA体系,发现10 min就可实现ENR的去除率达91.86%。US与S-nZVI/PAA具有良好的协同效果,其协同系数为9.814。低频超声比高频超声的促进作用更明显,适当增加超声功率密度,可促进对ENR的去除。US/S-nZVI/PAA体系在初始pH为7时,ENR的去除效果更佳。在一定剂量范围内,增大药剂投加量或减少底物的浓度都有利于ENR的降解。（3）US强化S-nZVI/PAA去除ENR的机理研究。通过探究铁离子与ENR的螯合行为,发现Fe3+与ENR会发生螯合反应,其最佳螯合比为1:3,但生成的螯合物不能活化PAA,而ENR与S-nZVI的表面络合作用,可促进S-nZVI表面腐蚀。自由基淬灭实验和电子顺磁共振（EPR）实验表明:US/S-nZVI/PAA体系中存在羟基自由基（·OH）、有机自由基（RO·）和超氧自由基（·O2-）,且随着初始pH的增加,·OH对ENR去除的贡献率逐渐减小,而RO·的贡献率逐渐增大。RO·主要在反应初始阶段生成,后续主要是·OH的作用。通过液相质谱联用仪分析,推导出10种中间降解产物以及两条ENR可能的降解路径。（4）US/S-nZVI/PAA体系的适用性研究。主要探究了腐殖酸（HA）和阴离子对US/S-nZVI/PAA体系的影响,发现NO3-和SO42-对反应基本无影响,而HA、Cl-、HCO3-和HPO42-都有不同程度的抑制作用。体系在自来水和自然湖水中,对ENR也具有良好的去除效果。此外,还评估了S-nZVI/PAA的可重复利用性,S-nZVI在回收利用2次后,ENR的去除率仍达62.88%。利用Toxicity Estimation Software Tool（T.E.S.T）软件评估产物的毒性,发现大部分中间产物的毒性较ENR有所下降,仅存在少部分产物的某些毒性指标有上升的情况,但随着反应的进行,溶液的毒性下降。最后,探究了体系对其他抗生素的降解效果,发现体系对环丙沙星（CIP）、磺胺甲恶唑（SMX）、氯霉素（CAP）、土霉素（OTC）也具有较好的去除效果。

关键词：超声硫化纳米零价铁过氧乙酸恩诺沙星降解机理

海藻酸钠包覆硫化纳米零价铁在土壤重金属修复中的研究

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海藻酸钠包覆硫化纳米零价铁在土壤重金属修复中的研究

作者：汤衎武汉科技大学

学位级别：硕士

土壤淋洗技术因其具有效率高、周期短、操作灵活等优势成为近年来土壤重金属污染修复领域研究的热点技术之一,但对淋洗过程中多种重金属的同步回收研究较少,同时淋洗废水处理的困难限制了其大规模应用。本研究采用液相还原法制备了硫化... 详细信息

土壤淋洗技术因其具有效率高、周期短、操作灵活等优势成为近年来土壤重金属污染修复领域研究的热点技术之一,但对淋洗过程中多种重金属的同步回收研究较少,同时淋洗废水处理的困难限制了其大规模应用。本研究采用液相还原法制备了硫化纳米零价铁(S-nZVI),并用海藻酸钠(SA)包覆其形成凝胶珠(SAS-nZVI),分析了SAS-nZVI对水中Pb(Ⅱ)的吸附能力及其吸附机理。将SASnZVI和柠檬酸(CA)相结合(SAS-nZVI-CA)用于淋洗修复铅镉复合污染土壤,探究在不同淋洗条件下对重金属的去除率和回收率的影响,同时从淋洗前后土壤基础理化性质以及重金属形态的变化来评估淋洗对土壤的影响。主要结论如下:(1)XRD、SEM、EDS、FTIR分析表明S-nZVI成功负载到SA当中,改性后的nZVI团聚和钝化现象得到改善,表现出良好的分散性。SAS-nZVI去除水中Pb(Ⅱ)的过程更符合Langmuir等温线模型和拟二级动力学模型。SAS-nZVI对水溶液中Pb(Ⅱ)去除机理可能包括吸附、还原、表面络合和共沉淀过程。此外,经过5次循环利用后,SAS-nZVI对水溶液中Pb(Ⅱ)的去除效率仍能达到82.75%。(2)常温下当CA浓度为0.1 mol/L、液固比为20时,添加2.0 g/L SAS-nZVI后土壤中Pb和Cd的去除率分别提高了14.9%和18.36%;当SAS-nZVI添加量为3.0 g/L时,Pb和Cd从淋洗液(Rr/w)和土壤(Rr/s)中的回收率分别达到84.94%、59.82%和64.77%、57.69%。SAS-nZVI-CA对Pb和Cd的淋洗解吸过程与双常数方程拟合良好,表明Pb和Cd的解吸动力学过程是非均相扩散过程,洗脱过程由扩散因子控制。(3)相比单一CA淋洗后,SAS-nZVI的添加可以在一定程度上减弱单一柠檬酸淋洗对土壤肥力的不利影响,减少了土壤养分流失并适当补充了土壤有机质。且SAS-nZVI-CA能够有效降低土壤中Pb和Cd不稳定态含量,从而降低Pb和Cd在土壤中的迁移性和毒性。

关键词：重金属污染土壤淋洗硫化纳米零价铁凝胶珠

污泥炭负载硫化纳米零价铁吸附降解造纸废水中单宁酸的研究

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污泥炭负载硫化纳米零价铁吸附降解造纸废水中单宁酸的研究

作者：付文才广西大学

学位级别：硕士

造纸废水中含有单宁酸(TA)等植物多酚具有生物毒性,其存在显著影响了废水厌氧及好氧生物处理的效率。同时,造纸废水好氧处理后产生大量剩余污泥面临着大量处置难题,但其具有制备生物炭潜力,可用于吸附单宁酸多酚有机污染物。因此,本研... 详细信息

造纸废水中含有单宁酸(TA)等植物多酚具有生物毒性,其存在显著影响了废水厌氧及好氧生物处理的效率。同时,造纸废水好氧处理后产生大量剩余污泥面临着大量处置难题,但其具有制备生物炭潜力,可用于吸附单宁酸多酚有机污染物。因此,本研究将剩余污泥制备成硫化纳米零价铁修饰的生物炭(SC-S-n ZVI),实现剩余污泥的废物利用,并用于去除TA降低其对厌氧生物处理的抑制。同时纳米零价铁及污泥生物炭还可提高微生物活性,提高厌氧工段处理效率。本文先以TA为植物多酚代表,探究不同条件制备的污泥炭吸附TA的能力。然后负载硫化纳米零价铁提升对TA吸附降解效率。最后,验证SC-S-n ZVI吸附降解TA后对厌氧处理的影响。主要结论如下:(1)碳化温度显著影响污泥炭的结构和性能,制备温度700℃-1200℃时,随着温度的升高,污泥炭孔隙率和比表面积显著增加,吸附性能更优。1200℃碳化的污泥炭吸附100 mg·L的TA模拟废水时,其吸附含量可达49.48 mg·g,去除率达98.97%。试验发现污泥炭吸附TA复合准二级动力学模型和Freundlich模型,同时存在物理和化学吸附现象,但以化学吸附为主。(2)为了提高TA废水处理效果,将硫化纳米零价铁(S-n ZVI)负载于污泥炭获得稳定性和催化活性,利用S-n ZVI的高催化活性,实现对TA的快速降解。试验优化了S-n ZVI的硫铁比,SC-S-n ZVI结构和吸附性能较好。投加量0.30 g·L条件下对TA最大吸附含量为332.75 mg·g,去除率99.84%。SC-S-n ZVI在高纯氧气和空气中暴露7天之后,TA去除率仍高达91.50%和90.46%,污泥炭负载硫化纳米零价铁稳定性好。与木素磺酸钠等相似物质的竞争性实验发现,TA去除率仍达89.86%,SC-S-n ZVI对TA有一定选择性吸附性能。(3)为了降低TA对微生物的抑制,在含TA造纸废水厌氧处理时添加SC-S-n ZVI吸附降解TA。TA降低了厌氧颗粒污泥的性能,COD去除率、胞外聚合物(EPS)的分泌和比产甲烷活性(SMA)都受到了抑制,其中抑制了12.37%的SMA。0.03 g·L的SC-S-n ZVI的加入提高了28.68%的SMA,增加了EPS的分泌,还促进了C型细胞色素的分泌,使种间电子转移增强。微生物群落和死活细胞分析验证了TA对微生物的毒害。SC-S-n ZVI加入后去除TA,减弱了TA对微生物的毒害,同时可富集大量功能微生物,如门水平上的Firmicutes(厚壁菌门)和Euryarchaeota(广古菌门),属水平上Methanosaeta(甲烷丝菌属)等都得到显著富集,明显提高了微生物活性从而增加厌氧处理的效率。本研究利用剩余污泥制备高性能生物炭,采用硫化纳米零价铁进行修饰改性,应用于单宁酸类植物多酚废水的处理。实现了对TA的去除,降低其对厌氧抑制作用,并显著促进了厌氧活性,提高废水处理效率。为单宁酸的去除和剩余污泥处置提供了新思路。

关键词：单宁酸污泥炭硫化纳米零价铁吸附降解微生物群落

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生物硫化纳米零价铁高效降解铬-三氯乙烯

生物硫化纳米零价铁高效降解铬-三氯乙烯

作者：王玉欣大连理工大学

学位级别：硕士

地下水污染由于隐蔽性、持久性、复杂性,一直备受研究者们的关注。其中Cr(Ⅵ)和三氯乙烯(Trichloroethylene,TCE)之间的混合污染在地下水中具有代表性,这些污染物以致密的非水相液体(TCE)和溶解的重金属(Cr(Ⅵ))的形式存在,在环境中难... 详细信息

地下水污染由于隐蔽性、持久性、复杂性,一直备受研究者们的关注。其中Cr(Ⅵ)和三氯乙烯(Trichloroethylene,TCE)之间的混合污染在地下水中具有代表性,这些污染物以致密的非水相液体(TCE)和溶解的重金属(Cr(Ⅵ))的形式存在,在环境中难以降解。纳米零价铁(Nanoscale zero-valent iron,nZVI)具有同时去除废水中混合污染物的潜力,并被认为是一种有前景的原位修复土壤及地下水的材料。但是其本身所具有的高反应性,导致nZVI极易在水介质中发生析氢反应,在实际应用中存在极大的缺陷。近年来,提出了硫化纳米零价铁(Sulfidated nanoscale zero-valent iron,S-nZVI)来克服nZVI易被水氧化的问题,其表面形成的硫化铁壳可以有效抑制析氢反应,拥有更强的吸附能力和脱氯效率。但是S-nZVI在降解Cr(Ⅵ)和TCE的复合污染时,Cr(Ⅵ)极易与S-nZVI表面发生钝化,严重抑制了TCE的降解。为了解决上述问题,本研究使用基于硫酸盐还原菌(Sulfate reducing bacteria,SRB)的生物硫化法制备硫化纳米零价铁(Biological precipitation sulfidated nanoscale zero-valent iron,BP-S-nZVI),降解Cr(Ⅵ)和三氯乙烯的复合污染。与化学法制备的硫化纳米零价铁(Chemical precipitation sulfidated nanoscale zero-valent iron,CH-S-nZVI)相比,BP-S-nZVI表面带有负电荷,可以降低S-nZVI颗粒表面对Cr(Ⅵ)的吸附。更重要的是,BP-S-nZVI表面黏附的SRB胞外聚合物也为Cr(Ⅵ)去除提供了额外的途径,可以在高效去除Cr(Ⅵ)的同时使更多的Fe用于TCE的去除。本研究考察了Cr(Ⅵ)共存下不同硫铁比的BP-S-nZVI对TCE的脱氯效率,并通过调节材料在菌液中的暴露时间来,来控制材料表面黏附的SRB胞外聚合物的量,以探究其影响,同时对反应系统内的Cr(Ⅵ)的去除路径进行了探究。实验结果表明,在复合污染中BP-S-nZVI有效克服了Cr(Ⅵ)的抑制作用,最佳S/Fe摩尔比1.0的BP-S-nZVI取得了最优降解效果,对Cr(Ⅵ)的去除率达到94.8%的同时,对TCE的去除效率为83.1%,是CH-S-nZVI的1.52倍。BP-S-nZVI提高了在Cr(Ⅵ)-TCE共污染中对TCE的电子选择性,材料表面黏附的SRB胞外聚合物也为Cr(Ⅵ)的去除提供了额外的途径,有效避免了Cr(Ⅵ)与S-nZVI发生钝化的问题,能够更高效的降解Cr(Ⅵ)-TCE的复合污染。

关键词：硫酸盐还原菌硫化纳米零价铁三氯乙烯铬