施氏矿物对多环芳烃和砷的共吸附研究开题报告

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

多环芳烃（polycyclic aromatic hydrocarbons，pahs）是一类由两个及两个以上苯环稠和而成的有机化学污染物[1]，是有机物不完全燃烧或高温裂解的副产物，广泛存在于石油、煤炭中，具有潜在的致畸性、致癌性和基因毒性，且其毒性随着pahs苯环的增加而增加[2]，其中的苯并芘是已知的具有极强致癌性的有机化合物[3]，这类化合物具有极低的水溶性，在环境中很难消除。

寻求高效、低成本的处理技术是目前水处理领域的迫切需要[4]。

近年的研究表明fenton法适用于处理pahs，但由于fenton方法存在反应条件严苛，容易造成二次污染，羟基自由基的生成率和利用率不高，成本偏高等问题，使其仍无法大量投入废水处理行当[5]，所以选择廉价高效的吸附剂对于有效处理废水中的污染物具有重要意义。

2. 研究的基本内容和问题

研究目标：本课题将以嗜酸性氧化硫硫杆菌生物合成的施氏矿物作为吸附材料，探究其对水体中菲和砷的共吸附机理、动力学特征、吸附等温曲线及吸附影响因素。

目标一：施氏矿物的合成和鉴定本实验中施氏矿物的制备方法采用本课题组成熟的嗜酸性氧化硫硫杆菌生物合成法，具体方法如下：在一系列容量为1的三角瓶中，将25ml的嗜酸性氧化亚铁硫杆菌(acidithiobacillusferrooxidans)休止细菌悬浮液，加入到溶有11.12g feso47h2o的溶液中，保持反应体系总体积为500ml，使其在整个体系中细菌含量达到2107个/ml。

将上述接种有细菌的混合液置于180r/min往复式摇床于28℃振荡培养。

3. 研究的方法与方案

研究方法1、施氏矿物对菲及砷的共吸附实验准确称量一定量的菲和砷，溶于甲醇中配制成1000mg/l标准混合储备液。

背景溶液为0.005 mol/l的cacl2保持溶液中一定的离子强度，100 mg/l的nan3抑制微生物对菲的降解,5mg/l的nahco3调节溶液ph值。

于背景溶液中按比例加入菲及砷的甲醇储备液配成一系列50～1000μg/l不同质量浓度的菲砷混合溶液，其中控制甲醇体积不超过总体积的2，以防止共溶质作用[1]。

4. 研究创新点

创新之处1、施氏矿物作为一种新型矿物材料，它具有环境友好且易获得等优势，本课题拟用施氏矿物作为吸附材料共吸附有机污染物菲及重金属砷，探究其吸附动力学及机理，方法安全高效环保，经济效益高。

2、目前施氏矿物主要作为吸附剂去除水中镉、铅、砷和氟等有毒重金属，取得良好成效，但吸附去除污水中有机物的研究不多，其吸附行为及机理作用机理尚不明确，本课题将进行详细研究。

3、详细阐明施氏矿物吸附有机物的作用机理。

5. 研究计划与进展

2018年2月-2018年3月 实验前期准备工作2018年3月-2018年4月 按照方案进行实验并进行数据统计2018年4月-2018年5月 整理分析实验数据，提交报告