纳米材料在污染土壤修复中的应用PPT课件下载

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纳米材料在污染土壤修复中的应用报告人：蓝媛学号：11514016时间：2016.06.17污染控制化学课程汇报1背景2纳米材料简介3纳米材料在污染土壤修复中的应用4修复应用中的环境安全性目录5前景展望1背景重金属和有机物(农药、石油烃和PAHs)污染问题突出,制约社会与经济的可持续发展,影响了人们的身体健康土壤污染•物理法（淋滤法、客土法）•生物化学还原法缺陷：昂贵、设备复杂、不适用大面积污染•植物修复法缺陷：生长缓慢、生长条件严苛、只能固定不能降解污染物2纳米材料简介是指三维空间尺度至少有一维处于纳米量级(1-100nm)的材料,它是由尺寸介于原子、分子和宏观体系之间的纳米颗粒所组成的新一代材料纳米材料金属氧化物纳米型粘土矿零价金属材料半导体材料碳质纳米材料纳米材料性质目前纳米技术在环境污染控制的应用研究主要集中在对有机/无机污染废水处理、对污染气体的催化净化等领域,而在污染土壤修复中的应用处于起步阶段3纳米材料在污染土壤修复中的应用在重金属污染土壤修复中的应用目前,对重金属污染土壤的原位修复机制主要在于增加土壤中重金属离子的吸附、与重金属离子形成沉淀–共沉淀从而降低重金属离子的迁移转化特性无机纳米颗粒类修复剂Rajeshwar等发现Cu包裹的纳米TiO2可对污染土壤中Cr()Ⅵ的转化产生“协同催化效应”，这种效应加速了土壤中Cr()Ⅵ的氧化–还原反应,从而对Cr污染土壤的修复治理产生显著效果RajeshwarK,etal.PureandAppliedChemistry.2001在重金属污染土壤修复中的应用纳米铁颗粒纳米铁颗粒加入到土壤中，可通过与污染物进行吸附、氧化–还原反应减轻或去除污染物毒性Fig.1ReductionofCr(VI)inwaterbyCMC-stabilizedFenanoparticles.NaCMC=0.2%(w/w);Fe=0.08g/L;initialCr=34mg/L.Fig.2EquilibriumCr(VI)reductioninthepresenceofCMC,borohydride,orvariousconcentrationofCMC-stabilizedFenanoparticles.XuYH,etal.WaterResearch.2007在有机物污染土壤修复中的应用随着纳米型氧化物催化技术、黏土矿物改性技术等在土壤环境和农业生产领域应用的逐渐渗透,利用纳米铁粉、TiO2等去除污染土壤和地下水中的有机氯等污染物的研究越来越受到重视添加纳米TiO2可以显著促进土壤溶液中的有机氯农药降解Kamat等发现纳米ZnO薄膜对约1mg·kg−1的芳香族化合物氯化酚有很高的敏感度,在紫外灯照射下,纳米ZnO薄膜可以快速降解芳香族化合物Figure3.EffectofdifferentchemicalspeciesontherelativeemissionintensityofZnO.(a)4-chlorocatechol,(b)catechol,(c)4-chlorophenol,and(d)Cl-.KamatPV,etal.JournalofPhysicalChemistryB.2002在有机物污染土壤修复中的应用纳米铁颗粒对污染土壤中的有机氯溶剂、有机氯农药和多氯联苯污染物等具有高效的转化性和脱毒作用Figure4.Nanoscaleironparticlesforinsituremediation.纳米铁颗粒对三氯乙烯(TCE)污染土壤有较好的修复效果Figure5.ReductionofTCEfollowingtheinsituapplicationofnanoscaleironparticles.ZhangWX,etal.JournalofNanoparticleResearch.2003.QuinnJ,etal.EnvironmentalScienceandTechnology.2005.4修复应用中的环境安全性在污染土壤修复应用中,纳米材料通过土壤–植物系统中的迁移、富集进而通过食物链进入人体等，产生了潜在的环境风险。尽管目前还不能确定纳米材料对土壤生态系统的环境危害程度，但针对纳米颗粒的环境安全性研究越来越受到重视，主要包括：环境风险功能化纳米材料的环境安全性评价方法的建立对功能化纳米材料的环境暴露评价体系研究纳米材料的环境行为研究纳米材料的生态毒性研究5前景展望根据国内外纳米材料应用于污染土壤修复的研究现状和动态,未来主要有以下几个方面需要重点开展:加大纳米材料对重金属和有机污染物联合毒性降低和治理的修复研究,实现同时对多污染物的修复加强纳米颗粒改性和负载的研究,降低修复成本,提高其在污染土壤中的分散性和传递距离,从而加大应用范围开展纳米材料、植物、微生物修复技术的综合联用研究,缩短修复时间,提高修复效率大力开展污染场地和原位污染土壤实地研究，验证纳米材料在实际应用中的效果和可行性