地下水常见阴离子影响双重改性纳米零价铁降解硝基苯的机制及效果

摘要

硫化和羧甲基纤维素稳定化双重改性纳米零价铁（S-CMC-nZVI）具有反应活性高和迁移能力强等特点,在修复有机污染地下水领域具有较强的应用潜力,然而地下水中常见阴离子对其表面改性层及降解性能的影响尚不清楚。本文以硝基苯为目标污染物,探究地下水中常见阴离子(SO₄^2-、HCO₃^-、NO₃^-、C1^-)对S-CMC-nZVI降解硝基苯的影响机制及效果。结果表明:NO₃^-、Cl^-的存在不会影响SCMC-nZVI表面改性层的硫化程度和硝基苯降解效率;当体系中加入SO₄^2-、HCO₃^-时,表面改性层的硫化程度降低,硫化层被剥蚀,溶液中Fe²⁺和S^2-增加,材料实际硫铁摩尔比分别下降至0.013 2、0.019 1;硫化层脱落产生的FeS、Fe²⁺可促进硝基苯的降解,但SO₄^2-会导致S-nZVI表面产生铁氧化物,抑制硝基苯持续降解;HCO₃^-具有加速氧化层分解的作用,有利于硝基苯持续降解,降解率最高可达99.6%。

关键词

地下水 / 阴离子 / S-CMC-nZVI / 硝基苯