还原法和活性炭吸附法去除水体中Cr（VI）的改进

第8卷第3期2017年9月热带生物学报JoURNALoFTRoPICALBIoLoGYV01．8No．3Sep．2017文章编号：1674—7054(2017)03—0353—06还原法和活性炭吸附法去除水体中Cr(VI)的改进胡珊瑚，陈林倩，王征，黄欢，罗盛旭(海南大学热带生物资源教育部重点实验室／热带岛屿资源先进材料教育部重点实验室／材料与化工学院，海口570228；)摘要：在优化还原法和改性活性炭吸附法应用于水体中Cr(VI)的去除效果的基础上，探讨还原法一改性活性炭吸附法的联用及效果。结果表明：采用正交试验及2次验证试验优化了还原法对水体中Cr(VI)的去除，得到了焦亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、亚硫酸钠、连二亚硫酸钠和硫代硫酸钠分别作为还原剂的还原法的优化条件，在该条件下，各还原剂对水体中Cr(VI)的去除率可达到96．59％一99．48％。以不同浓度硝酸锰分别对活性炭进行改性，其效果差别较大，但都优于未改性活性炭，其中，当硝酸锰浓度为0．03mol·L时，所得的改性活性炭对水体中cr(VI)的去除率最高，且去除率受pH、初始Cr(VI)浓度和处理时间的影响较大，pH为3时，去除率最高(94．6％)，对水中初始浓度较低的Cr(VI)的去除效果较好，在吸附的初、中期，Cr(VI)的去除率增长较快。还原法一改性活性炭吸附法联用优于单独应用还原法或改性活性炭吸附法，以该联用法对海甸溪水模拟cr(VI)污染样品的处理结果表明，联用法对实际基体样品的处理取得了令人满意的效果。关键词：还原法一改性活性炭吸附法；水体；Cr(VI)；去除率；火焰原子吸收光谱法中图分类号：X703文献标志码：ADOIi10．15886／j．enki．rdswxb．2017．03．017天然水体环境是自然界受重金属污染的主要生态系统之一-3J。水体中的铬主要以Cr(III)和Cr(VI)存在，其中cr(III)是维持生物体内葡萄糖、蛋白质、脂肪正常代谢必需的微量元素，而cr(VI)却是被公认的剧毒物质，在生物体中富集性强，可致生物体畸形、突变、癌变_4]。污染水体中Cr(VI)因具有持久性、富集性和强烈的毒性使得其污染治理成为生态环境领域的热点问题之一_5]。目前，针对Cr(VI)污染水体，国内外已积累并发展出较多的有效治理的方法，如：吸附法_6]、还原法【9-10]、电解法、离子交换和生物法¨卜等。其中，还原法操作简单、成本较低和处理量大，应用较广泛，但在处理过程中如果对酸碱处理方式不当的话，有可能引人二次污染。活性炭是1种环境友好型吸附剂，具有原料易得且安全性高，耐酸碱、耐热、易再生等优点，但普通活性炭存在微孔分布过宽、比表面积小和吸附选择性能差等缺点。因此，本研究对活性炭进行了改性，并对活性炭吸附法和还原法的应用条件分别进行了优化，据此对这2种方法去除水体中Cr(VI)的效果进行了比较。1材料与方法1．1仪器及试剂火焰原子吸收分光光度计(TAS-990AFG型，北京普析通用仪器有限责任公司)。工作参数：波长：359．8nm；灯电流：3mA；狭缝宽度：0．4nm；燃烧头高度：6mm；乙炔流量：1．7L·min；燃烧头位置：一5mm。雷磁精密酸度计(PHS-3E型，上海仪电科学仪器股份有限公司)；马弗炉(1280型，郑州宏朗仪器设备有限公司)；恒温振荡器(THZ-82型，国华企业)。所用容器使用前均用稀酸浸泡处理24h收稿日期：2017—06—15修回日期：2017—07—15基金项目：国家自然科学基金项目(21767008)；海南省高等学校科学研究专项项目(Hnkyzx2014一O1)；热带岛屿资源先进材料教育部重点实验室开放基金项目(AM2017—11)作者简介：胡珊瑚(1991一)，女，海南大学材料与化工学院2014级硕士研究生．E．mail：hu—shanhu@163．corn通信作者：罗盛旭(1964一)，男，博士、教授．研究方向：环境化学、重金属污染与控制．E-mail：1611596029@qq．com354热带生物学报2017焦后，用去离子水冲洗，干燥备用。硫酸(GR，广州化学试剂厂)；氢氧化钠(AR，西陇化工有限公司)；重铬酸钾(AR，广州化学试剂厂)；焦亚硫酸钠(AR，AladdinIndustrialCorporation)；亚硫酸氢钠(AR，AladdinIndustrialCorporation)；亚硫酸钠(AR，AladdinIndustrialCorporation)；连二亚硫酸钠(AR，AladdinIndustrialCorporation)；硫代硫酸钠(AR，AladdinIndustrialCorporation)；硝酸锰溶液(AR，麦克林)；活性炭粉(AR，20—50目，国家有色金属及电子材料)。所用试剂均为优级纯或分