《多层负载纳米零价铁对碱性土壤中六价铬的修复性能及机理研究》

  • 来源专题:农业立体污染防治
  • 编译者: 季雪婧
  • 发布时间:2019-07-01
  • 土壤铬(Cr)污染的修复变得越来越迫切。本研究以羧甲基纤维素(CMC)和腐殖酸(HA)作为分散剂和载体分别制备了多载纳米零价铁(nZVI)材料(CNH),并对多载纳米零价铁材料、腐殖酸和CN(无腐殖酸的多载纳米零价铁材料)在90天周期内对铬污染土壤的修复作用进行了研究。对多载纳米零价铁材料处理7天后,HOAc可提取的铬显着降低。90天的修复后,HOAc可提取的铬在3%的多载纳米零价铁材料处理中降低最多,比对照低约74.48%。所有处理最终导致土壤pH值在0.12-0.54范围内不同下降,其中多载纳米零价铁材料处理组的反应程度最低。腐殖酸装载显着削弱了nZVI的毒性,导致土壤微生物数量和酶活性高于CN。此外,多载纳米零价铁材料和腐殖酸对土壤微生态的改善与应用比例呈正相关,而CN与这些指标呈负相关(FDA酶活性除外)。这些结果强调了合成的多载纳米零价铁材料成为修复铬污染土壤的材料具有很大潜力。此外,对深入理解铬修复可能机制的细节进行了仔细讨论。

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    • 编译者:季雪婧
    • 发布时间:2019-12-10
    • 从长远角度看,从稻田土壤中有效去除不稳定的砷(As)是缓解水稻中砷累积的一个基本途径。在水淹条件下水稻土壤孔隙水中砷会升高,在这项研究中,设计了一种预先填充含有石英支撑的纳米零价铁(NZVI)的多孔笔形萃取柱,用于提取水淹稻田土壤中的砷。在芯层中使用优质石英作为支撑介质时,在亚砷酸盐As(III)溶液中只有0.07%的纳米零价铁(NZVI)向外迁移。在PH值为5-9的情况下,用纳米零价铁(NZVI)萃取柱去除As(III)水溶液的去除率为73–78%,而硅酸和磷酸盐在实际环境浓度下对As(III)的萃取分别具有27–30% 和 14–17%的抑制率。在两块具有轻度砷污染(S-As)和中度砷污染(M-As)的稻田土壤中,用纳米零价铁(NZVI)萃取柱进行四个循环的间歇萃取可以使孔隙水中的砷变得稳定且含量显著下降。到四次连续萃取结束时,轻度砷污染(S-As)和中度砷污染(M-As)的稻田土壤中DGT不稳定的砷分别平均下降22% 和 29%。同时,土壤中大部分的砷(包括可溶的和可交换的部分)分别下降26% 和17%。经过萃取后的这两种土壤,稻秧中砷的富集与对照土壤相比下降了29-57%。这些结果证明了,纳米零价铁(NZVI)萃取柱在水淹条件的辅助下对萃取稻田土壤中不稳定砷的有效性。针对快速去除孔隙水砷含量高的问题,柱萃取法可以作为砷含量较高水稻土壤中“系列补救措施”的第一步,可以降低土壤中砷的含量为后续的植物提取和其他修复措施减轻负担,从而缩短砷的去除时间。
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    • 编译者:郭文姣
    • 发布时间:2020-06-28
    • 多多巴胺(PDA)是一种新兴的受自然启发的生物高分子材料,具有许多有趣的特性,包括自组装和通用粘附。PDA还能与各种金属离子形成配位键,在保护环境下经过热退火可还原为金属纳米粒子(NPs)。本研究以PDA为载体材料,在室温水溶液中合成了Pt NPs。电化学工作站对所得到的PDA-Pt纳米复合材料的催化性能进行了评价,其催化活性与Pt/C材料的析氢反应(HER)具有可比性。此外,在随后的热退火过程中,该策略还可以得到支持在PDA上的Cu、Ni和Cu - Ni NPs。用原位x射线衍射研究了纳米粒子的相演化,并用电子显微技术研究了纳米粒子的形貌。初步结果显示,PDA上的NPs也具有HER活性。这项工作表明,PDA可作为合成金属NPs的潜在支持物,可用于工程应用,如催化剂。