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《创 新 实 践 课》 文 献 调 研 报 告 调研课题（中文）：＿Fe3O4/TiO2磁性复合吸附剂的制备及其去除水体中重金属离子机制的研究＿＿ 调研课题（英文）：study on the preparation of Fe3O4/TiO2 magnetic composite adsorbent and its adsorption capabilities for removing heavy metals from water＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 中文检索词：＿氧化铁、Fe3O4、二氧化钛、TiO2、重金属、Hg、、Pb、Cd、银、铅、镉＿＿＿＿＿＿＿ 英文检索词：iron oxide、 Fe3O4、 Titanium dioxide、TiO2、heavy metal 、 Hg、 Pb 、Cd 、silver 、 lead 、 cadmium、waste water 姓 名： 朱敏 学 号：＿＿201510701137＿＿＿＿＿＿ 学 院：＿环境工程与科学学院＿＿＿＿ 专 业 班 级：＿＿环工卓越151＿＿＿＿＿ 授 课 教 师：＿＿＿陈波＿＿＿＿＿＿＿ 完 成 日 期：2016年＿9＿月＿14＿日 一、分析课题 1．1水体重金属污染的来源 水环境保护一直是人类关心的一个大问题，随着工农业的发展，该环境问题也日益凸显，而人们对所处的环境的质量要求越来越高。工业废水中存在各种各样的重金属，如铜、锌、镉、铬、铅和镍等。由于大部分金属离子对人类和其他生物有毒害，在水中难降解、毒性强、具有积累效应等特征，因此对此类废水的排放，需要严格控制以达到排放要求，同时尽可能的回收和再利用这些资源。重金属污染也已成为备受关注的重大环保课题。 重金属废水的来源多种多样。金属冶炼和加工、皮革制造、电镀等行业排放的废水中通常含有三种以上的有毒重金属，且浓度范围变化大。对于金属镉，在金属加工厂、非钢铁的金属冶炼行业和电镀车间的废水中，其浓度在0．02到3 5 mg／L范围内变化。对于来源于铜矿提炼、电镀厂和酸性矿山废水中的重金属铜，其浓度范围在0．1 2到80 mg／L。而电 池厂、钢铁制造厂和各种尾矿池废水中铅的浓度在0．5到25 mg／L变化。餐具制造厂、金属表面处理行业、锻炼厂和矿山排放的废水中，镍的浓度可以高达130 mg／L¨J。此外在某些工业废水中，重金属的浓度可以超过1000 mg／L。 1．2重金属污染的危害 重金属污染具有隐蔽性和积累性。含有重金属污染物的废水如果处理不当，可以通过饮用水、食物、呼吸和皮肤接触等途径对人体造成伤害。其毒害作用包括：短期接触对机体的急性毒害作用，如皮肤灼伤、溃烂、哮喘、腹痛等；长期接触引起的慢性疾病甚至致癌和致突变等效应。并且区别于其他污染物的一个显著特点是重金属难以生物降解且具 有富集效应，通过食物链的传递，低浓度的重金属最后能够以有害效应的浓度富集于人和动物体内，造成极大的危害。不同的重金属对人体的毒害效应不同。某些重金属是人体需要的，如铜、锌、三价铬等，但是他们一旦超出允许的浓度范围，就会对人体产生毒害作用。而诸如六价 铬、铅和镉等是人体不需要的，但是由于他们大量存在于工业废水中，可以通过各种途径进入人体，造成危害。 1．3重金属污染的治理方法 在各种废水处理技术中，化学沉淀法、离子交换法和活性碳吸附应 用得最为广泛。在实际的操作中，具体选择何种处理方法，受到多种 因素的影响。包括废水中重金属的种类和浓度，废水中的其他组分，预 期的去除量，处理工艺的投入资金和操作成本，处理废水的环境排放标 准，污泥的产生量以及他们的处理费用…，121。对于任何含有一种或者多 种重金属废水的处理，需要掌握其废水的排放量和理化性质，以便选择 最合适的方法来去除污染物。下面对各种处理方法进行简单的介绍： 1．3．1混凝法 混凝法是常见的处理废水污染的方法之一。其操作过程是加入混凝 剂到待处理的水中，使其和污染物进行理化反应，最终生成沉淀而去除磁性纳米复合物的制各及其去除环境污染物的研究污染物质。常用的混凝剂有硫酸铝、碱式氯化铝、硫酸亚铁、三氯化铁等。 而随着材料科学和环境技术的不断发展，以后在高分子复合混凝剂，微 生物混凝剂的开发及其改性方面的研究工作会越来越多。 1．3．2氧化还原法 通过向污水体系中添加氧化剂或者还原剂，使其和污染物发生氧化 还原反应，转化为无害物质或者沉淀物质而得到治理或者去除。其方法 原理简单，但是需要消耗大量的化学试剂，且产生二次污染物。含有氰 化物和酚类有机污染物的废水以及重金属汞和铬的废水多采用此类方 法。开发高效的氧化还原试剂是发展该方法的重要途径之一。 1．3．3化学沉淀法 向污水中投加某种化学药剂，使它和预去除的溶解污染