1. 研究目的与意义
1.1 课题研究背景
砷是最常见、对公众健康危害最严重的污染物之一,其来源可分为自然源和人为源。自然源与地球化学过程直接相关,砷可以通过土壤侵蚀、岩石风化和火山作用以各种形式释放到环境中。人为源主要来自于工农业生产等人类活动,砷通常以硫化物形式夹杂在有色金属矿石中,随着采矿、选矿、冶金、化工和燃料燃烧等工业过程而进入自然环境中;农业生产过程中使用含砷的肥料和农药都可导致局部水环境砷含量升高,引起起水体的污染[1,2]。
砷化合物有剧毒,在水中的累积不仅影响植物、动物的生长和发育,而且可以通过饮水和食物链进人人体。砷在人体内有较强的蓄积佳,会在人体的肝、肾等部位,特别是在毛发中蓄积,它在超过一定剂量时会对人体健康产生威胁和毒害。地方性砷中毒是人们摄人过量的砷而造成砷的累积,引起的全身惟的慢住中毒。长期饮用高砷水,会引起花皮病或皮肤角质化等皮肤病、黑脚病、神经病、血管损伤,以及增加心脏病发病,甚至致癌诱发皮肤癌、肺癌和肝癌。长期饮用高砷水引起的如土性慢性砷中毒已成为国内外非常突出的健康问题之一,越来越受到人们的关注。
2. 研究内容和预期目标
本课题主要研究内容:
(1)用硝酸铁对生物炭进行改性,改性后的生物炭通过吸附和解吸试验得到改性生物炭对as(Ⅲ)吸附最大量、吸附稳定性等吸附解吸特征。
(2)吸附机理探讨。
3. 研究的方法与步骤
3.1 课题拟采用的研究方法
将风干、粉碎过的秸秆、芦苇过60目筛,装入坩埚,压实,放置马弗炉中,制备秸秆、芦苇生物炭,再将制备的生物炭经过铁进行改性,制得铁改性生物炭。通过傅里叶变换红外光谱(ftir)和x射线衍射法(xrd)对铁改性生物炭进行测定,了解铁改性生物炭的基本性质;通过ζ电位测定,研究as(Ⅲ)对铁改性生物炭的ζ电位的影响;通过吸附动力学试验,了解在一定浓度下吸附平衡时间;再根据动力学试验获得的平衡点,进行热力学试验,了解铁改性生物炭对不同浓度as(Ⅲ)的吸附量和解吸量;再根据热力学试验,将平衡液进行测定as(v)是否存在。如果存在,通过试验测定as(v)的量。
3.2 课题拟采用的步骤
4. 参考文献
[1]smedley p l,kinniburgh d g. a review of the source,behaviour and distribution of arsenic in natural waters. applied geochemistry, 2002,17(5):517-568.
[2]bissen m,frimmel h.arsenic—a review.parti:cocurrence,toxicity, speciation, mobility. hydrochimica et hydrobiologia , 2003,31(1):9--18.
[3]mohan d,prttman jr c u.arsenic removal from water/wastewater using adsorbents—a critical review.journal of hazardous material,2007,142(1-2):1—53.
5. 计划与进度安排
(1)2022年3月1日~2022年4月1日接受毕业设计任务书,查阅资料,撰写开题报告,完成外文翻译,形成初步的实验方案。
(2)2022年4月5日~2022年5月25日开展相关试验,编写毕业论文初稿
(3)2022年5月1日~2022年5月30日毕业论文定稿
