改性粘土礦物去除硝酸根離子的試驗(yàn)研究.pdf

1、地下水是地質(zhì)環(huán)境的重要組成部分，是我國(guó)北方地區(qū)主要的飲用水源。隨著我國(guó)城市化、工業(yè)化進(jìn)程加快，地下水環(huán)境質(zhì)量惡化，環(huán)境污染問題日益突出，處理地下水中硝酸根離子污染問題已經(jīng)迫在眉睫。目前，我國(guó)處理地下水污染尤其是硝酸根離子污染主要的方式包括PRB技術(shù)、抽取-處理方法等，這些處理方法在一定程度上緩解了硝酸根離子的污染，在某些特定的區(qū)域具有較好的應(yīng)用。但是，隨著我國(guó)地下水污染加重，這些方法已經(jīng)無法承擔(dān)如此繁重的處理任務(wù)，經(jīng)濟(jì)方面亦不可行。粘土

2、礦物在地質(zhì)環(huán)境中是廣泛存在的，幾乎所有的粘土礦物含有結(jié)構(gòu)鐵，并且其結(jié)構(gòu)鐵可以通過自然環(huán)境微生物或者化學(xué)還原劑還原為結(jié)構(gòu)二價(jià)亞鐵，此結(jié)構(gòu)二價(jià)亞鐵又可氧化為結(jié)構(gòu)三價(jià)鐵。在結(jié)構(gòu)鐵的氧化還原過程中，粘土礦物的結(jié)構(gòu)不會(huì)改變，結(jié)構(gòu)鐵的空間位置也不會(huì)改變，因此可以作為可再生資源加以利用。本文通過對(duì)這種潛在的可再生資源進(jìn)行系列合適的處理措施，探討了其在處理地下水硝酸根離子方面所具有的潛能。
　　土壤中的無機(jī)礦化氮可以通過淋洗進(jìn)入地下水，造成地下水

3、硝酸根離子污染。本文利用加速擴(kuò)散法測(cè)定土壤中的無機(jī)礦化氮，對(duì)比了KCl提取法與CaCl2淋洗法在測(cè)定礦化氮時(shí)的效率，發(fā)現(xiàn)KCl提取法要明顯優(yōu)于CaCl2淋洗法，為更加準(zhǔn)確地測(cè)定土壤無機(jī)礦化氮提供了依據(jù)，為后續(xù)研究提供了技術(shù)基礎(chǔ)。本文詳細(xì)介紹了粘土礦物結(jié)構(gòu)三價(jià)鐵的還原方法，結(jié)構(gòu)三價(jià)鐵在還原后其結(jié)構(gòu)二價(jià)亞鐵十分容易發(fā)生再氧化，如何保持還原態(tài)結(jié)構(gòu)二價(jià)亞鐵的含量，成為研究難題，本文采用CALE洗滌系統(tǒng)可以在無氧環(huán)境下洗滌還原態(tài)粘土礦物，洗滌過程

4、中，結(jié)構(gòu)二價(jià)亞鐵不會(huì)發(fā)生再氧化，同時(shí)還討論了利用帶有手套的氣密箱可以很好的在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保存還原態(tài)粘土礦物，為試驗(yàn)研究提供了統(tǒng)一的試驗(yàn)初始條件，為長(zhǎng)期研究提供了基礎(chǔ)。天然氧化態(tài)粘土礦物和還原態(tài)粘土礦物與水體硝酸根離子幾乎沒有任何反應(yīng)，本文研究發(fā)現(xiàn)天然粘土礦物與硝酸根離子之間存在的庫(kù)倫斥力是阻礙結(jié)構(gòu)鐵還原硝酸根離子的一大障礙，本文利用聚合陽(yáng)離子交換粘土礦物層間陽(yáng)離子所得到的改性粘土礦物可以克服庫(kù)倫斥力，對(duì)地下水中硝酸根離子具有很強(qiáng)的吸附效用