纳米零价铁可研

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纳米级零价铁的制备及其用于污水处理的机理研究

纳米级零价铁的制备及其用于污水处理的机理研究

纳米级零价铁的制备及其用于污水处理的机理研究纳米级零价铁的制备及其用于污水处理的机理研究近年来,随着城市化进程的加快和工业发展的提速,水环境污染日益严重。

传统的水处理方法如沉淀、过滤和氧化等存在着效率低下、操作复杂以及处理成本高等问题,迫切需要寻找一种高效、经济、环境友好的水处理技术。

纳米级零价铁(nanoscale zero-valent iron,NZVI)因具有较大比表面积、高反应活性和强氧化能力,在水处理领域中备受关注。

本文将介绍纳米级零价铁的制备方法以及其在污水处理中的应用,并探讨其机理研究。

首先,纳米级零价铁的制备方法主要有物理法、化学法和生物法等。

其中物理法包括电弧放电法、溅射法等,化学法包括还原法、共沉淀法等,生物法则利用微生物的还原机制。

这些方法能够制备出不同形状(如颗粒、纤维和薄膜)和粒径的纳米级零价铁,以适应不同类型污水的处理需求。

其次,纳米级零价铁在污水处理中的应用主要表现在去除重金属和有机污染物方面。

纳米级零价铁通过还原机制,去除重金属离子,如铜、铅、铬等,并能将其还原为较难溶解的金属沉淀,从而实现重金属的去除。

同时,纳米级零价铁通过氧化还原反应、吸附、解氧和直接还原等方式,能够有效去除有机污染物,如苯系物质、氯代烷烃和农药等。

相比传统方法,纳米级零价铁具有高效、快速、无二次污染等优点。

进一步研究表明,纳米级零价铁在污水处理中的机理主要包括表面吸附、溶解和催化反应等过程。

首先,纳米级零价铁的大比表面积提供了更多的活性位点,使得其具有较强的吸附能力,能够吸附水中的污染物。

其次,随着纳米级零价铁的溶解,铁离子与水中的污染物发生反应,形成不溶的沉淀而被去除。

此外,纳米级零价铁还能催化水中的化学反应,如还原和氧化等,进一步降解有机污染物。

需要注意的是,纳米级零价铁在实际应用中还存在一些挑战。

首先,纳米级零价铁在制备过程中需要控制粒度和分散度,以保证高活性和稳定性。

其次,纳米级零价铁的使用量和工程应用需要进一步优化,以提高处理效果并减少成本。

改性纳米零价铁材料制备的研究进展

改性纳米零价铁材料制备的研究进展

2023年6月杨竞莹等:改性纳米零价铁材料制备的研究进展中,CMC 改性的nZVI 相较于淀粉改性的nZVI 具有更强的稳定性、更大的反应速率和活性;并且CMC 价格低廉、易获取、无毒害,可深入研究其与铁颗粒之间的作用机理,为工业化生产提供保障。

但表面包覆的方法很难在循环中保持可重复使用性和可分离性,仍需基于生产成本、功能及环境兼容性研发性能更加优异的新材料。

2 负载型nZVI负载型改性通过将nZVI 分散到具有孔隙结构的支撑载体上,为nZVI 提供更多的活性位点。

本身具有吸附性能的载体材料也可加速污染物跟nZVI 的反应,从而促进污染物的降解。

负载材料一般包括碳基材料、黏土矿物、膜材料等。

2.1 碳基材料负载型nZVI活性炭、生物炭、有序介孔碳、氧化石墨烯等碳基材料具有丰富的基团和较大的比表面积,常用作nZVI 的支撑材料[31],且厌氧系统中添加Fe-C 颗粒可减少酸性物质的积累,提高产甲烷菌的活性。

生物炭(BC )不仅为nZVI 的负载或微生物的黏附提供潜在的位点(图6),还可促进直接种间电子转移(DIET ),加速产甲烷菌对乙酸盐的转化,也可通过氢营养型产甲烷菌的作用促进甲烷的生成[32]。

Lim 等[33]发现添加松木屑生物炭负载的nZVI 可以缓解高负荷食物垃圾厌氧消化过程中挥发性脂肪酸和氨的抑制作用,甲烷产量比对照组提高105.55%。

石墨烯(GNS )是sp 2杂化的二维碳,具有比表面积大、机械强度高等特点,是一种很有前途的新型二维载体,可用于支撑金属纳米颗粒,有效抑制金属纳米颗粒的聚集[34]。

陈砚田等[35]利用还原氧化石墨烯负载零价铁可将废水中三硝基甲苯(TNT )处理到检出限0.1mg/L 以下,且处理后的杂化材料活性可通过煅烧恢复。

碳基材料作为nZVI 的载体不仅可以提高nZVI 的比表面积,减少其团聚,还可以加快电子传递效率(表5)。

但在合成Fe-C复合材料的过程中,铁图6 稻壳衍生生物炭负载nZVI 的SEM 图像[38]及负载改性效果图图5 胞外聚合物改性nZVI 的TEM 图像及元素扫描图像[29]··2979化工进展, 2023, 42(6)芯被大量腐蚀,其合成方法还有待提高。

《纳米零价铁体系对土壤中Cr(Ⅵ)的去除和滤出特性影响及转化机理研究》范文

《纳米零价铁体系对土壤中Cr(Ⅵ)的去除和滤出特性影响及转化机理研究》范文

《纳米零价铁体系对土壤中Cr(Ⅵ)的去除和滤出特性影响及转化机理研究》篇一摘要:本文以纳米零价铁体系为研究对象,针对土壤中Cr(Ⅵ)的去除和滤出特性进行了深入研究。

通过实验分析,探讨了纳米零价铁与Cr(Ⅵ)之间的相互作用机制,以及其对土壤环境和生态安全的影响。

研究结果表明,纳米零价铁体系能够有效去除土壤中的Cr(Ⅵ),并对其转化机理进行了详细阐述。

一、引言随着工业化和城市化的快速发展,土壤重金属污染问题日益严重。

其中,铬(Cr)是一种常见的重金属污染物,主要以Cr (Ⅵ)的形式存在于土壤中,对环境和生物体产生较大的危害。

纳米零价铁因其具有较高的反应活性,被广泛应用于重金属污染土壤的修复。

本研究旨在探讨纳米零价铁体系对土壤中Cr(Ⅵ)的去除和滤出特性的影响及其转化机理。

二、研究方法本研究采用纳米零价铁与土壤中Cr(Ⅵ)进行反应的实验方法,通过分析反应前后土壤中Cr(Ⅵ)的浓度变化,研究纳米零价铁对Cr(Ⅵ)的去除效果。

同时,结合扫描电镜、X射线衍射等手段,观察纳米零价铁的形态变化及与Cr(Ⅵ)之间的相互作用机制。

三、结果与讨论1. Cr(Ⅵ)的去除效果实验结果显示,纳米零价铁体系能够有效去除土壤中的Cr (Ⅵ)。

随着反应时间的延长,土壤中Cr(Ⅵ)的浓度逐渐降低,去除效率显著提高。

这表明纳米零价铁与Cr(Ⅵ)之间发生了化学反应,将Cr(Ⅵ)还原为较低毒性的Cr(Ⅲ)或以其他形式从土壤中移除。

2. 滤出特性纳米零价铁在反应过程中,能够通过吸附、团聚等方式将土壤中的重金属离子滤出。

实验发现,纳米零价铁体系的滤出特性与土壤类型、pH值、反应时间等因素密切相关。

在适当的条件下,纳米零价铁能够显著提高土壤中重金属离子的滤出效率。

3. 转化机理纳米零价铁与Cr(Ⅵ)之间的相互作用机制主要包括还原反应和吸附作用。

在反应过程中,纳米零价铁将Cr(Ⅵ)还原为Cr (Ⅲ),同时自身被氧化为Fe(Ⅱ)或Fe(Ⅲ)。

此外,纳米零价铁还通过吸附作用将土壤中的重金属离子固定在颗粒表面,从而降低其在土壤中的迁移性和生物可利用性。

静电纺丝技术固载纳米零价铁研究进展

静电纺丝技术固载纳米零价铁研究进展

静电纺丝技术固载纳米零价铁研究进展【摘要】静电纺丝技术固载纳米零价铁是一种新型的环境治理技术,具有很大的应用潜力。

本文首先介绍了静电纺丝技术的基本原理,然后探讨了纳米零价铁在环境领域的应用现状。

接着分析了静电纺丝技术固载纳米零价铁的优势,以及目前该技术的研究现状和发展前景。

结论部分强调了静电纺丝技术固载纳米零价铁研究的重要性,并展望了该技术在环境治理中的应用前景。

通过本文的研究,有望为环境污染治理提供新的解决方案,为环境保护事业作出贡献。

【关键词】静电纺丝技术、纳米零价铁、环境领域、固载、优势、研究现状、发展前景、重要性、环境治理、应用前景、进展、展望1. 引言1.1 静电纺丝技术固载纳米零价铁研究进展静电纺丝技术固载纳米零价铁是一种新型的纳米材料制备方法,近年来受到广泛关注。

静电纺丝技术是一种将聚合物溶液通过高电压电场进行拉伸和喷射,形成纳米纤维的技术。

纳米零价铁是一种具有高比表面积和活性的纳米材料,在环境领域具有广泛的应用前景。

将纳米零价铁固载在静电纺丝技术制备的纳米纤维中,不仅可以提高纳米零价铁的稳定性和分散性,还可以有效地拓展其在环境修复中的应用范围。

近年来,静电纺丝技术固载纳米零价铁在环境治理方面取得了一系列重要进展。

研究表明,静电纺丝技术制备的纳米纤维可以有效地吸附有机物和重金属离子,同时纳米零价铁的还原性能可以实现对有机物和重金属的高效降解和去除。

静电纺丝技术固载纳米零价铁还可以用于水处理、土壤修复和废水处理等环境领域。

这些研究成果为静电纺丝技术固载纳米零价铁的进一步研究和应用提供了重要的参考和借鉴,为环境治理领域的技术创新和发展注入了新的活力。

的不断深入,将为环境保护和生态文明建设提供有力支撑,为推动可持续发展和绿色发展贡献力量。

2. 正文2.1 静电纺丝技术的基本原理静电纺丝技术是一种基于静电场作用的纳米纤维制备技术,其基本原理是通过将高电压施加在聚合物液滴或溶液上,使得聚合物溶液表面的电荷分布不均匀,最终导致溶液喷射成纤维的过程。

纳米零价铁在污水处理中的应用及研究进展

纳米零价铁在污水处理中的应用及研究进展

纳米零价铁在污水处理中的应用及研究进展刘晓龙 张宏(西北民族大学 化工学院,甘 肃 兰州 730030)摘要:近年来纳米零价铁(nZVI)作为新型的去污材料,其比表面积大、还原性强、表面活性高、原料丰富易得,是目前研究的热点。

本文主要介绍了纳米零价铁的制备方法,同时针对纳米零价铁在实际应用中存在的易团聚和氧化等问题,总结了改进纳米零价铁活性的一系列的修饰方法,如表面改性、固体负载、纳米双金属等,以达到分散nZVI 的目的,使其能够均匀稳定的存在于水处理体系。

关键词:纳米零价铁;改性;污水纳米零价铁(nZVI)是指粒径处于纳米级别,并且小于100nm 的零价铁颗粒,主要通过含铁化合物还原所得到,其原料丰富、价格低廉,已逐渐取代传统意义上的修复材料,成为目前广泛研究的环境纳米材料之一。

另外,由于铁的电极电位E 0(Fe 2+/Fe)=-0.41V,具有很强的还原性,能够非常有效的还原污水中存在的无机物、有机物、重金属离子、染料和农药等污染物。

1997年,Wang 和Zhang [1]率先采用化学液相还原法合成了粒径大概在60nm 左右的nZVI,并将其用于有机氯化物的降解,成功开创了nZVI 在环境工程领域的先例。

此后,越来越多的国内外学者证实了nZVI 在环境领域确实有着极高的应用价值。

但是,由于nZVI 本身比较容易被氧化,会在其表面形成一层钝化层使得反应效率降低,另外,nZVI 由于自身具有磁性,容易发生团聚,导致表面活性降低。

因此,对于nZVI 的改性(如表面修饰和与其他处理技术相结合)已经成为今后广大学者研究的热点之一。

1 nZVI的制备目前,最常见的纳米零价铁的制备方法主要是化学液相还原法。

该方法是在液相环境下通过强还原剂硼氢化物(如NaBH 4、KBH 4等)将Fe 2+、Fe 3+还原成零价铁,从而制得nZVI 颗粒[2]。

该方法操作简单,反应条件温和,制得的纳米零价铁颗粒粒径大概在60~80nm 之间,且纯度较高,但是容易在水洗的过程中被氧化。

纳米零价铁调研资料

纳米零价铁调研资料

纳米零价铁(NZVI)制备技术一、拟开发关键技术简介纳米零价铁具有优良的表面吸附和化学反应活性,可通过还原、沉淀、吸附和絮凝等作用处理含铬废水和其他有毒重金属废水。

另外,基于纳米零价铁的高级Fenton氧化反应对于络合态重金属,特别是化学镍,具有很好的破络预处理功能,不仅可以大大提高反应效率,而且降低了药剂成本,减少了污泥产生量及其后续的处理处置费用。

但是,由于纳米零价铁的活性较高,其表面易氧化,使反应性降低,并且纳米零价铁颗粒会快速团聚为微粒尺度甚至更大的颗粒,导致反应活性和流动性降低。

因此,通过不同的修饰方法制备高效、廉价、性能稳定的纳米零价铁,解决纳米零价铁易失活易团聚的问题是开发基于纳米零价铁高效破络预处理技术的关键。

二、终极目标1、纳米零价铁的制备方法简单、成本低、性能高效稳定。

2、纳米零价铁制备出来后不易失活。

不易团聚。

三、文献资料1、《活性炭纳米零价铁复合吸附剂的制备及对砷的去除应用》:为了大批量低成本地制备纳米零价铁,采用电化学还原法在粒状活性炭表面电沉积纳米零价铁。

通过电沉积法,在活性炭上直接电沉积纳米零价铁40分钟,可制备铁含量为5.3%的活性炭/纳米零价铁复合吸附剂,电流效率达79%。

纳米零价铁具有粒径小,比表面积大,反应活性高,能有效去除多种重金属和难降解有机污染物,在环境工程领域有着巨大的应用潜力。

纳米零价铁主要是用NaBH4还原铁离子的溶液,原位还原生成纳米零价铁胶体颗粒。

该方法虽然较简便,但成本很高,反应过程产生大量氢气副产物,产物储存运输不便,仅适用于实验室少量制备这些问题限制了纳米零价铁的大规模工程应用另外,纳米零价铁在使用过程中,可能进入环境水体,和吸附的污染物一起进入生物体内,产生生物毒性,威胁生态环境安全。

本文尝试运用电沉积方法在活性炭颗粒表面沉积纳米零价铁,以降低纳米零价铁的制备成本,同时将纳米零价铁负载在活性炭颗粒表面,方便其工程应用,同时,利用铁碳腐蚀原电池提高纳米零价铁去除污染物的性能。

纳米零价铁去除水中重金属离子的研究进展

纳米零价铁去除水中重金属离子的研究进展

纳米零价铁去除水中重金属离子的研究进展纳米零价铁去除水中重金属离子的研究进展摘要:水污染是影响人类健康和生态环境的重要问题之一。

重金属离子是常见的水污染物之一,其具有毒性和蓄积性,对人体和生态系统造成潜在危害。

纳米零价铁(nZVI)因其卓越的还原性能和高效的去除能力,成为一种重要的去除重金属离子的材料。

本文综述了纳米零价铁在去除水中重金属离子方面的研究进展,包括合成方法、去除机理、影响因素以及应用前景。

1. 引言水是维持生命和支持人类社会发展的基本资源,但随着工业化和城市化的快速发展,水污染问题日益严重。

重金属离子是水污染中的重要成分,常见的包括铅、铬、镉、汞等。

这些重金属离子在水体中经过生物积累,会对人体健康和生态系统造成潜在危害,因此寻找一种高效可行的去除方法变得迫切。

2. 纳米零价铁的合成方法纳米零价铁是一种由纳米级铁粒子组成的材料,其具有很高的比表面积和活性。

目前,常见的合成方法包括还原法、凝胶法、气相法等。

还原法将铁盐与还原剂反应生成纳米零价铁,可通过调控反应条件(温度、pH值等)和添加助剂来控制纳米零价铁的尺寸和形貌。

3. 纳米零价铁的去除机理纳米零价铁能够与重金属离子发生还原反应,将其转化为可沉淀的金属颗粒或生成难溶的金属化合物,从而实现重金属离子的去除。

此外,纳米零价铁还具有表面吸附能力,可以通过静电作用或络合反应吸附重金属离子。

4. 影响因素纳米零价铁去除重金属离子的效果受多种因素影响,如纳米零价铁的粒径、溶液pH值、溶液温度、重金属离子浓度等。

这些因素的改变会影响重金属离子与纳米零价铁的接触面积、还原速率和吸附能力,从而影响去除效果。

5. 应用前景纳米零价铁作为一种高效的去除重金属离子的材料,具有广阔的应用前景。

目前,纳米零价铁已被广泛应用于地下水、饮用水和废水处理领域。

未来,随着合成方法和性能的不断改进,纳米零价铁在水污染治理中的应用前景将更加广阔。

6. 结论纳米零价铁是一种有效去除水中重金属离子的材料,具有良好的应用前景。

以文献计量法分析我国纳米零价铁材料研究进展

以文献计量法分析我国纳米零价铁材料研究进展

以文献计量法分析我国纳米零价铁材料研究进展纳米零价铁材料是一种具有广泛应用前景的功能性材料,近年来在环境污染治理和土壤修复等领域引起了广泛关注和研究。

本文通过文献计量法对我国纳米零价铁材料的研究进展进行分析。

我们通过检索相关学术文献,发现我国纳米零价铁材料的研究从2000年开始逐渐增加,并在2010年后迅速增长。

研究热点主要集中在纳米零价铁的制备方法、表征技术和应用研究等方面。

常见的制备方法包括还原法、溶剂热法、微乳液法等,表征技术主要包括透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)等。

应用研究主要涉及到污染物降解、土壤重金属修复和废水处理等领域。

从我国纳米零价铁材料的研究机构来看,中国科学院、清华大学、浙江大学等高校和科研机构是该领域的主要研究机构。

通过合作发表的论文数量和引用次数可以看出,这些机构在纳米零价铁材料研究中具有较高的影响力。

一些环境科学与工程、化学工程和材料科学与工程等专业领域的学者也对该领域的研究做出了重要贡献。

在研究主题方面,纳米零价铁材料的制备方法和性能研究是目前的研究热点。

采用新型的制备方法(如溶剂热法和微乳液法)制备具有特定形貌和结构的纳米零价铁颗粒,能够提高其去除污染物的效率。

纳米零价铁材料与多组分体系中的相互作用研究也备受关注。

研究纳米零价铁与纳米炭、纳米二氧化硅等材料的复合体系,可以提高材料的稳定性和性能。

通过文献计量法的分析,我们发现我国纳米零价铁材料的研究进展较为活跃,广泛开展在环境污染治理和土壤修复等领域,但仍存在一些问题和挑战。

纳米零价铁材料的长期稳定性和环境风险评估等问题需要进一步研究。

纳米零价铁材料的大规模生产和应用也面临着技术和经济上的挑战。

今后需要加强跨学科合作,进一步挖掘纳米零价铁材料的潜力,并解决实际应用中的问题,推动该领域的快速发展。

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纳米零价铁修复土壤项目可行性研究报告二0一三年四月十九日一、国立中山大学环境工程研究所简介国立中山大学环境工程研究所位于我国工业重镇之高雄巿,目前本所有六位专任教师、三位兼任教师、二位专任技术人员、二位行政助理、十位专任研究助理以及95位研究生,其中包括50位博士班研究生。

本所目前所通过的研究计划金额超过捌千万台币,而平均每年的研究经费亦超过贰千万台币。

1.教育方面:本所提供博士与硕士学位之课程及研究训练,以培训具独立研究、技术开发、决策及领导能力的高级环工人才为目的。

2. 研究方面:研究领域涵盖空气污染控制技术、燃烧与焚化技术、除臭技术、固液废弃物处理、资源化技术及土壤及地下水污染整治技术。

学术及基础性的研究与应用技术的开发及问题的解决均为研究的核心。

3. 服务方面:本研究所接受政府、研究机构、公民营事业单位的委托,从事研发、管理、调查及评估等建教合作案。

同时,并为校外及社会人士提供数种短期的在职或推广教育培训工作。

本所对于学术性与应用性的研究均极为重视,当前研究重点:焚烧理论及技术燃烧、裂解及热氧化分解。

有机污染物之焚化处理。

废弃物焚化处理。

二次污染物(有机气体、底灰、飞灰) 之监测及处理技术。

空气污染防治空气质量监测及大气扩散。

排烟脱硫及脱硝处理。

气胶工程与除尘技术。

臭气鉴定与处理程序评估。

室内空气质量调查分析。

固体废弃物处理术废弃物处理与处置。

资源回收及再利用。

土壤污染整治。

毒性物质管理及处理。

净水及水污染处理术净水高级处理技术。

废水中生物难分解有机物之物化及生物处理。

二、睿元奈米环境科技股份有限公司简介睿元奈米环境科技成立于2006年,以技术研发、生产制造、及顾问服务为主要的营运方向,是国内目前在土水领域唯一具有自主知识与技术的公司。

我们不但与全球同步,并具有奈米零价铁产品的领先质量及其他创新的环境奈米技术产品。

奈米零价铁(Nanoscale Zero-Valent Iron, NZVI)整治药剂是目前清除土壤及地下水含氯有机污染物的最有效武器,这项新技术自1996年于美国宾州理海大学(Lehigh University)提出后,目前在欧美国外地区使用NZVI的实绩非常多,足见NZVI受到政府部门、私人企业、及技术业者的认同相当高。

睿元奈米环境科技已在国内外多处场址建立实绩,成效非常显著,并开发出客制化奈米铁(CNP)制程、微奈米释氢释氧控制器(H2R,O2R)、高效能吸附整治墙、及奈米铁处理序列技术等,将奈米铁的应用延伸至加油站/储槽污染场址,期许能以领先技术的品牌深入全球市场,为国内外之污染整治工作注入一股活力,使我们的地球环境得以永续经营,民众的健康受到应有的保护!三、土壤污染及修复现状近年来,随着工业化进程的不断加快,矿产资源的不合理开采及其冶炼排放、长期对土壤进行污水灌溉和污泥施用、人为活动引起的大气沉降、化肥和农药的施用等原因,造成了土壤污染严重。

2006年7月,国家环保总局局长周生贤在全国土壤污染状况调查及污染防治专项工作视频会议中表示,全国土壤污染的总体形势相当严峻。

据不完全调查,全国受污染的耕地约有1.5亿亩,污水灌溉污染耕地3250万亩,固体废弃物堆存占地和毁田200万亩,合计约占耕地总面积的1/10以上,其中多数集中在经济较发达的地区。

严重的土壤污染造成巨大危害。

据估算,全国每年因重金属污染的粮食达1200万吨,造成的直接经济损失超过200亿元。

目前,国内主要缺乏技术工程化的承载者-具有技术特色的实力型修复企业;其次缺乏修复领域的高层次工程技术人才;第数据公开性差导致污染场地的基础数据不健全;缺乏实用技术的成套设备装置。

因此,与国外拥有成熟土壤修复技术公司共同合作,开放适合本土化技术越来越迫切。

2012年3月份出台的《“十二五”规划纲要》将节能环保列为七大战略性新兴产业之首。

其中,土壤修复是在环保产业的重点发展之列并明确提出要强化土壤污染防治监督管理。

在环境产业发达的国家,土壤修复产业占整个环保产业的市场份额高达30%至50%。

国内的一些科研机构包括清华大学以及中科院等纷纷开始研究土壤修复项目。

事实上,国内土壤修复市场正被国内外看好。

国外的一些土壤修复咨询机构,如荷兰DHV集团等也纷纷进入国内,带动了国内修复产业的意识、技术和市场的发展。

在北京、上海、南京等经济相对发达且污染场地较多的区域,也迅速涌现了一批土壤修复工程类企业。

四、中国土壤修复——产业格局目前国内土壤修复市场上比较有代表性的公司,如北京建工环境修复有限公司、杭州大地环保工程有限公司、北京高能时代环境修复有限公司、湖南永清盛世环保有限公司、北京金隅红树林环保技术有限责任公司、重庆利特环保有限责任公司基本上属于"全能"型公司,其业务范围覆盖污染场地调查、风险评估、修复施工等。

中国土壤修复行业的市场格局也初步形成:以北京建工修复为代表的国有企业拿下了北京地区的主要大型项目;以杭州大地环保、北京高能时代为主的民营修复企业则分食长三角等地的中小型项目;而像英国ERM公司、荷兰DHV公司等有丰富土壤修复经验的外资公司,虽由于“行业污染数据敏感”被排除在主流市场之外,但也一直试图开拓市场。

2011年3月,国务院专门批准《湘江流域重金属污染治理实施方案》,这是迄今为止全国第一个也是目前唯一获国务院正式批准的重金属污染治理试点方案,总投资达595亿元。

截至2012年9月,永清环保已修复污染土壤超过9.2万方,成为湘江重金属污染治理的“主力军”。

五、2012关于土壤环境修复产业发展的几点共识2012年5月,来自中科院、环保部、国家发改委、农业部、国土资源部、高等院校、各省市环保系统和国内外企业等300多名专家学者,就土壤环境修复领域的发展进行了广泛的交流和讨论。

经过讨论,大家一致形成下述共识。

1)土壤环境修复事关总体环境质量的全面改善,修复产业的发展迫在眉睫。

土壤污染会直接或间接影响农产品卫生品质、地下水、地表水、大气环境质量,进而威胁广大民众的健康。

鉴于目前已经发现大量土壤污染问题,因此修复工程的产业化示范工作应尽快实施。

2)土壤环境修复是环保产业中尚待开发的重大战略新型产业,其产业潜力巨大。

3)土壤环境修复产业是一个技术密集型和资金密集型产业。

土壤修复需要去除污染物或控制环境风险的相关工程技术支撑。

尽管修复中工程包含部分土石方工程,但其根本目标是消减污染或降低环境健康风险,而不是简单的土方工程。

4)土壤污染问题具有明显的隐蔽性、滞后性,其修复治理工作难度大、周期长,修复工作需及早准备,不提倡“突击”修复。

5)土壤环境修复领域正在催生一批修复企业,并有可能孕育一批拥有自主知识产权的大型环境修复企业。

6)土壤环境修复产业面临良好机遇,但目前还需加强工程技术储备和人才培养,尚需解决配套政策、监测监管标准、投融资机制等关键问题。

7)土壤修复产业处于发展初期,理论探索十分活跃,技术发展不断完善,但规范的工程实例和产业发展经验尚少。

8)土壤修复产业需要从产业链上下游之间开展广泛合作。

修复产业涉及领域较广,专业性强、地域特色明显,需要开展国内、国际多方合作。

科技研发、环境风险评估、工程设计、工程建设、工程服务、工程监理等相关企业和机构需要开展密切的合作。

9)目前亟待重视开发和推广低成本的原位修复技术和环境友好的植物修复、生物修复技术。

对于大面积的土壤污染问题,宜优先考虑采用原位修复措施。

异位填埋具有快速、简便的特点,但不适合于作为主流技术在全国大范围推广。

10)土壤环境修复目标的设定应科学合理,避免追求绝对的安全而走向“过度修复”。

六、奈米零价铁简介纳米铁是指粒径在1-100 nm范围内的Fe0颗粒。

可采用物理气相沉积法(蒸发冷凝法)、金属蒸气合成法、溅射法、真空蒸发法、物理粉碎法和机械合金法等物理法制备,也可采用化学气相法、沉淀法、还原法、溶胶-凝胶法、电解法和羰基法等化学方法制备。

纳米铁用途十分广泛,它可作为催化剂在C6H6气相热分解中起成核作用制备碳纤维,可用于制备磁性液体,亦可作高性能磁记录材料、吸波材料、导磁浆料和纳米导向剂等。

奈米零价铁微粒用来吸附催化分解水中的毒性物质是近年来广泛研究的主题,其主要原因是奈米零价铁直接注入法处理技术具经济、方便及直接加入水中单纯化的优点,较不易产生二次污染。

奈米零价铁粉直接注入法是近年来发展受污染地下水现地整治技术中,最经济而简单的现址整治技术。

在现址复育中设置投入井,其中活性物质以奈米零价铁粉为主,随着地下水体之流动,直接接触地下水污染团(pollutant plume)中,完全不需花费任何动力装置,为一深具发展力与实用性的地下水整治技术。

其中悬浮于水相之奈米零价铁的比表面积大小,将会决定其活性大小,进而影响其去除污染物的能力。

一般而言,奈米零价铁的粒径愈小,其活性越大,因此将会提高对污染物的去除效果。

奈米零价铁的比表面积远比其他商用微米级零价铁来的大,而其表面活性还原基也就较多,故对于去除环境污染物能力,应将会大为提升。

七、纳米零价铁的应用现状纳米技术是在20世纪80年代发展起来的。

近年来纳米技术在环境科学领域获得了广泛的应用,给环境污染现象的微观过程与机理研究注入了新的活力。

纳米铁因其特殊的性能日益引起重视。

纳米零价铁颗粒粒径较小,大小为1~100 nm。

随着粒子直径的减小,表面原子数占总原子数的比例急剧增加,纳米粒子的表面积和表面能也迅速增大。

这使得纳米铁颗粒具备优于零价铁的一些新性能,可有效降解多种环境污染物。

在20世纪80年代末,纳米零价铁颗粒作为一种有效的脱卤还原剂受到人们关注。

近年来研究发现,纳米铁可以催化还原多种有机卤化物,如卤代烷烃、卤代烯烃、卤代芳香烃、有机氯农药等难降解有机污染物均可被转化为无毒或低毒的化合物,同时提高了其可生化性,为进一步生物降解创造有利条件。

由于纳米铁粒径小、活性强,易聚结、易氧化,因此常是现用现制,在制备和使用时都必须隔绝,使用不方便,代价高,因此,在实际应用中很难大规模使用,现在还处于实验室研究阶段。

为进一步提高包埋性纳米铁(nZVI)的催化性和活性,可以对材料进行修饰,包括表面修饰催化金属或者负载于载体上等。

负载物是炭黑、活性炭、硅藻土、沸石等负载材料。

八、今后纳米铁的研究重点方向在今后的研究中可能的重点方向主要有:1、在制备过程中采用某种修饰方法如加表面活性剂将纳米粒子包裹起来,隔绝氧,使纳米铁能置于空气中而不发生变化,而且能长期保存,同时找到更简便易行的制备纳米铁的方法,从而降低成本;2、制备更细的纳米铁粒子,进一步增大其表面积,从而加快反应;3、制备2种或2种以上的复合纳米金属粒子,选择适当的质量比,其它粒子起催化作用或与铁形成原电池,加快铁对污染物的去除;4、对多种污染物进行同时修复,即复合污染修复,研究不同污染物间的协同和拮抗作用,以提高处理效率。

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