高嶺土∕菱鐵礦雜化材料制備及除砷性能研究.pdf

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1、第37卷第3期2010年6月中國地質(zhì)GEoLoGYINCHINAV01．37．No．3Jun．，2010高嶺土／菱鐵礦雜化材料制備及除砷性能研究劉欣1馮流1陳明2趙青濤1高峰1(1．北京化工大學(xué)，北京100029；2．中國地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所，北京100037)提要：采用KOH活化后的高嶺土和菱鐵礦為主要原材料。磷酸酸化過的花生殼為造孔劑，采用高溫活化的方法，通過正交靜態(tài)吸附試驗．研究其在常溫常壓下對水中砷的吸附去除效果。結(jié)果表明，在高嶺土、菱鐵礦、花生殼用量之比為2：2：1。KOH濃度為0．3mol／L，浸泡時間為6h，活化溫度為900。(2時，制備得到的粉末狀材料具有最好

2、的除砷效果，可達到95％。利用直徑40into。長450mlTl的有機玻璃柱進行動態(tài)連續(xù)吸附試驗，結(jié)果表明此材料可以連續(xù)有效除砷20h左右．除砷效果平均可達到84％。此材料吸附除砷符合Langmuir等溫吸附模型。關(guān)鍵詞：菱鐵礦；高嶺土；除砷；吸附；地下水中圖分類號：P641．73文獻標(biāo)志碼：A文章編號：1000—3657(2010)03—0789一08在自然界中．砷含量平均為1．8mg／kg。其中一般巖石均含量為1砣mg／kg：土壤均含量約為5mg／k，但有些土壤可達nxl@mg／kg；粘土層含量約為13mg／kg．但中國沿海有些地方松散沉積層中的粘土層．含量高達20mg／kg

3、以上11I。天然地下水中的砷．一般源于巖石上壤中含砷礦物的溶解。即是所謂的自然污染。這類情況的水的含砷量甚微．一般天然地下水砷的含量為1～30ng／g。但也有特殊，如廣東湛江南部某地的地下水砷的含量達0．3"-'0．5mg／L．超過國家飲用水標(biāo)準允許含量的6,,-10倍。此外，由于含砷工業(yè)的廢水排放、廢渣遺棄、含砷中藥的使用等人類活動對自然污染．導(dǎo)致局部地下水含砷量增高。砷的化合物形式與價態(tài)在砷的毒性表達方面起著重要的作用啪。砷單質(zhì)幾乎無毒，而俗稱砒霜的三氧化二砷(As203)則有劇毒。有研究者按毒性大小對不同形態(tài)化合砷進行排序，依次為：無機山(Ⅲ)>一甲基亞胂氧化物MAsO(Ⅲ

4、)>谷胱甘肽二甲基胂酸DMAsGS(V)>--甲基胂酸DMAs(V)>～甲基胂酸MAs(V)>無機As(V)M。但是砷的形態(tài)分析往往需要精密的大型儀器設(shè)備與相應(yīng)的預(yù)處理。對于痕量砷的測定?，F(xiàn)有的檢測方法還不能做到方便、迅速、在線監(jiān)測等要求。所以目前各國水質(zhì)標(biāo)準都只對總砷含量進行控制，而沒有在形、價態(tài)方面的要求。飲用水中過量砷可導(dǎo)致慢性中毒。最初。世界各國基于防治經(jīng)飲用水過量攝砷導(dǎo)致的慢性砷中毒而制訂了0．05mg／L的飲用水砷衛(wèi)生標(biāo)準。近年來。大量的流行病學(xué)調(diào)查顯示：砷可能致人群皮膚癌、膀胱癌與肺癌等多種癌癥．所以砷已被國際癌癥組織確定為人類致癌物．且研究表明與其他一些疾病亦有較

5、高的相關(guān)性。世界衛(wèi)生組織網(wǎng)Ho)于1993年將飲用水砷衛(wèi)生標(biāo)準降為0．01mg／L。日本和德國也分別于1993年和1996年將飲水砷標(biāo)準降為0．01mg／L。加拿大為0．025rng／L。美國環(huán)保局(USEPA)：根據(jù)人群流行病學(xué)研究結(jié)果．于2001年1月公布了新標(biāo)準中最大污染物水平(ma婦mumcontaminantlevel．MCL)或最大污染物水平目標(biāo)(maximumcontaminantlevelgoal。MCLG)10肛g／L的建議值。2002年10月對飲用水中砷衛(wèi)生標(biāo)準修訂為10口∥L做出最終決定。2006年該標(biāo)準在美國正式實施。美收穡日期：2010—03—05；改回

6、日期：2010-03-18基金項目：中國地質(zhì)調(diào)局局工作項目。全國地方病嚴重區(qū)地下水勘查與供水安全綜合研究”(1212010634714—13)項目資助。作者簡介：劉欣，女，1985年生，碩士生，環(huán)境工程專業(yè)；E-mail：Lxinl985@126．com。通訊作者：馮流，男，教授。環(huán)境工程專業(yè)；E—marl：fengliu-buct@vip．sina．com。790中國地質(zhì)2010年國有些州甚至把標(biāo)準降到了0．002mg／L。中國最新的《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準GB5749—2006}修訂稿中砷的最大限值為0．01mg／L．但對于農(nóng)村小型集中式供水和分散式供水部分仍沿用了以往0．05m

7、g／L的規(guī)定(《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準GB5749—85》)。砷在環(huán)境中極為活潑．水和環(huán)境中不同地質(zhì)成分的交互作用。火山噴發(fā)后粉塵的沉降．土壤侵蝕。垃圾滲濾液．雨水沖刷和工業(yè)排放都可能引起水源中砷含量提高。中國大多數(shù)地下水源砷污染的報道出現(xiàn)在以地下水為水源的地區(qū)。自1983年在新疆首次報告以來。此后在內(nèi)蒙、山西發(fā)現(xiàn)飲用水型砷中毒。在貴州發(fā)現(xiàn)燃煤型砷中毒。迄今．中國已發(fā)現(xiàn)飲水型地方性砷病病區(qū)或高砷區(qū)有13個省區(qū)．分別是新疆、山西、內(nèi)蒙古、寧夏、青海、安徽、北京、山東、四川、吉林、黑龍江