1. 研究目的与意义
纳米零价铁复合生物炭(nZVI/BC)作为一种环境友好型复合材料被广泛应用于重金属铬污染土壤的原位修复。
土壤中有机质是土壤形成的主要标志,是土壤固相的重要组成部分,nZVI/BC施入土壤后能够和土壤有机质相互作用,直接影响nZVI/BC对重金属铬的修复效果;此外,nZVI/BC在地表径流,农田灌溉和雨水冲刷等作用下会发生水平扩散和垂直渗透,进而迁移至地表水和地下水系统,对人类生活环境和生命健康产生极大的危害。
因此,本课题开展迁移实验,研究在土壤有机质存在的条件下,纳米零价铁复合生物炭颗粒协同重金属铬在土壤介质中的迁移行为和转化机制,为nZVI/BC土壤修复应用的环境风险评估提供科学依据。
2. 研究内容和预期目标
2.1 主要研究内容
(1)开展nZVI/BC的制备与表征实验;
(2)开展土壤有机质对nZVI/BC去除Cr(VI)的影响实验;
3. 研究的方法与步骤
3.1 材料的制备与表征
(1)纳米铁复合生物炭的制备
选取秸秆生物质源制备生物炭,初始温度为25C,升温速率为15 C/min,分别升温至300C,再保持2 h,氮气氛围下制备生物炭。进一步将制备的生物炭球磨(QM-3SP04, China),过200目筛(0.074 mm)。称取0.42 g生物炭溶解在100 mL 0.075 mol/L FeSO47 H2O,边通N2边搅拌1h,随后逐滴滴加50 mL 0.3 mol/L NaBH4,然后在4000 r/ min转速下用离心机将其离心7 min,用无水乙醇洗涤数次,最后真空干燥(60℃)制得纳米铁复合生物炭。
4. 参考文献
[1] H. Su, Z. Fang, P.Tsang, J. Fang, D. Zhao. Stabilisation of nanoscale zero-valent iron withbiochar for enhanced transport and in-situ remediation of hexavalent chromiumin soil [J]. Environmental Pollution, 2016, 214: 94-100.
[2] H. Su, Z. Fang, P. Tsang, L. Zheng, W. Cheng, J. Fang.Remediation of hexavalent chromium contaminated soil by biochar-supportedzero-valent iron nanoparticles [J]. Journal of Hazardous Materials, 2016, 318: 533-540.
[3] M. Chen, X. Chen, X. Xu, Z. Xu, Y. Zhang, B. Song, Tsang, D.C.W, N.Xu, X. Cao. Biochar colloids facilitate transport and transformation ofCr (VI) in soil: Active site competition coupling with reduction reaction [J]. Journalof Hazardous Materials, 2022, 440,129691.
5. 计划与进度安排
(1)2024年3月9日——2024年3月14日
通过查阅相关文献,充分了解课题背景,完成开题报告;
(2)2024年3月15日——2024年3月31日
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