【正文】 見圖 31 和 3。并且本實驗均平行進行三次，所得數(shù)據(jù)都是平均數(shù)。進行分析。先將儀器預熱 30min，然后再跑配制的兩個標樣溶液，知道達到標準為止。 硼氫化鉀的配制 ： 還原劑是 1%硼氫化鉀和 %氫氧化鈉， 硼氫化鉀 KBH4（或硼氫化鈉），氫化物元素多數(shù)用 %。 (7) 稀釋、 定容：先用移液管從燒杯里取硫脲還原劑然后分別加入第一組 50ml的容量瓶中各 5ml，然后往 10ml 的試管中各加入 1ml 的硫脲還原劑，往 25ml 的試管中各加入 ，然后再往 4個 50ml 的容量瓶中分別加入 的鹽酸，往 8個 10ml 的試管中加入 的鹽酸，往 8個 25ml 的試管中加入 的鹽酸（實質大約取了 ）， 30min 之后，最后再將每個容量瓶試管定容，搖勻。 (6) 配制溶液：配制還原劑， 稱 硫脲于 500ml 燒杯，再稱 酸于之前的燒杯中，用量筒量取 100ml超純水，慢慢倒入裝有硫脲和抗壞血酸的燒杯，邊到水邊攪動 ，然后再加熱一下，促進 硫脲和抗壞血酸 快速 徹底溶解。 (4) 取溶液：用移液槍從第一組的容量瓶中取出 1ml對應編號加入 50ml 的容量瓶中第二組到第五組的 16個小瓶中取出 1ml溶液，然后對應小瓶編號，把溶液分別加入與小瓶編號相同的容量瓶中。 10ml 的試管從第二組到第三組編號， 25ml 的試管從第四組到第五組編號。 實驗步驟 (1)配制初始溶液 ： 。記錄下數(shù)據(jù)，進行分析。過大約 30min，然后將試管和容量瓶定容，搖勻。 4）配制溶液：消解完成后，取出對應 100ml 的容量瓶相同的編號，將消解液加入。然后向 15 個消解罐中再加入 5ml 的硝酸；再取一個消解罐，向里面加入 5ml的硝酸。然后將這四個容量瓶定容。 (2) 消解實驗步驟： 1）編號：取 10 個 100ml 的容量瓶，將這 10 個容量瓶分別標為消解 消解 消解 50、消解 80、消解 100、空白，以及 20mg/L、 50 mg/L、 80 mg/L、 100 mg/L 和 10 個 50ml 的容量瓶全部標為消解的 20；取 5 個是 10ml 的試管，分別標為未消 50、 80、 100 和 10 個 10ml的試管全部不標為未消 20。 前處理實驗 — 消解實驗 (1) 做消解實驗的目的：因為 AFS 原子熒光光譜儀主要是用來測無機砷，測有機砷時，看是否需要對水樣進行前期處理，做消解實驗主要是比較一下消解與未消解對實驗及所測有機砷含量是否有影響。 注：這里振蕩 24h 是因為在以前所做的這四種吸附劑的動力學吸附實驗。 (4) 吸附、 振蕩 將盛有 5mg/L、 20mg/L、 50mg/L、 80mg/L、 100ml/L 的有機砷溶液各四份加入錐形瓶中。 (2) 稱量藥品 ：（ 1）用電子稱稱取氧化鋁、活性炭、沸石、赤鐵礦各四份，每份都是 。試管（ 10ml 的 8個， 25ml 的 8個）。氧化鋁粒徑為 3mm。 xSiO2人造沸石粒徑為 4060，Na2O 23 第二章 實驗 實驗材料、儀器 實驗材料： 硫脲，抗壞血酸，鹽酸，硝酸，硼氫化鉀，氫氧化鈉；四種吸附劑：分別為赤鐵、活性炭、人造沸石、氧化鋁。 然而有機砷在國內外研究比較少，通過本實驗的研究來探討有機砷的去處方法機理。 就我國而言，對于飲用水除有機砷技術的研究無論從深度，還是從廣度上都不及歐、美、日等發(fā)達國家。 近年來，人們越來越多地關注飲用水的有機砷污染問題，促使了飲用水除有機砷技的快速發(fā)展。硬度 5～ 6。金屬至半金屬光澤。結晶 赤鐵礦 為鋼灰色，隱晶質；土狀赤鐵礦呈紅色。吸附最優(yōu) pH 值為 ,此時 As(Ⅲ )去除率達 %,且去除率隨溫度升高而降低 . 第四 赤鐵 Fe %， O %， 常含類質同象混入物 Ti、 Al、 Mn、 Fe、 Ca、Mg 及少量 Ga 和 Co。 第二 沸石 沸石是由硅氧四面體 [SiO4]和鋁氧四面體 [AlO4]通過共享氧原子連接而成的一類具有規(guī)則籠形或孔道結構的硅鋁酸鹽晶體。必須指出的是，這些被吸附的雜質的分子直徑必須是要小于活性炭的孔徑，這樣才可能保證雜質被吸收到孔徑中。就象磁力一樣，所有的分子之間都具有相互引力。目前常用的公式有二：弗勞德利希 (Freundlich)吸附等溫式，朗格繆爾 (Langrnuir)吸附等溫式。 一定的吸附劑所吸附物質的數(shù)量與此物質的性質及其濃度和溫度有關。 物理吸附和化 學吸附并非不相容的，而且隨著條件的變化可以相伴發(fā)生，但在一個系統(tǒng)中，可能某一種吸附是主要的。如果吸附劑與被吸附物質之間是通過分子間引力 (即范德華力 )而產(chǎn)生吸附，稱為物理吸附；如果吸附劑與被吸附物質之間產(chǎn)生化學作用，生成化學鍵引起吸附，稱為化學吸附。用著四種材料在相同的條件下，查看它們的去除率和吸附容量，來比較選取出相對來說比較好的吸附劑 . 吸附原理： 固體表面有吸附水中溶解及膠體物質的能力，比表面積很大的活性炭等具有很高的吸附能力，可用作吸附劑。本文主要是研究吸附劑的去除效果，選取比較好的吸附劑。本文以研究有機砷的性質，危害，以及去除方法。有機砷的研究還不不是很成熟，研究還是比較少，有機砷的去處方法一般是借助對無機砷的研究來對有機砷進行探討，有機砷研究都是借鑒無機砷研究來對有機砷進行分析，本文也是 20 借助對無機砷的吸附處理方法，來用吸附方法處理有機砷。加強對生活飲用水、食品等檢驗監(jiān)測工作 , 確定病區(qū)范圍 , 追蹤病區(qū)成因 , 查明危害程度 , 掌握分布規(guī)律 , 探討防治對策 , 盡早消除或減少砷污染對人民身體健康造成的危害。通過對新工藝的開發(fā)，降低砷對環(huán)境的污染，提高砷礦種有價金屬的回收率。 目前解決地下水砷超標的方法有許多，總的來說砷污染治理應遵循以下一些原則： 可以預見，將來高濃度水體砷污染采用穩(wěn)定的化合物沉淀技術就可以得到有效的治理；大范圍的低濃度水體砷污染可以采用改性的廉價吸附材料吸附或者生物轉化技術進行有效治理；隨著這些技術的開發(fā)和完善，水體砷污染將得到徹底的解決。通過自然選擇和基因改造 的方式可以使物種的特性遺傳得到強化，強化的物種將對砷表現(xiàn)出極度的適應性，從而使砷進入生物體或者以沉淀物形式從水體中去除，以實現(xiàn)水體凈化和砷的資源化。 第四，開發(fā)新型的生物除砷技術，使砷經(jīng)生物體氧化、吸收或轉化成為無毒化合物來達到解決污染問題。如pH值是很多吸附材料吸附砷的關鍵，那么通過對吸附材料改性，強化此項性能， 19 使其在一定條件下吸附砷，另一條件下使砷脫附。而投加藥劑可以使水中砷形成大粒徑物質，在低壓下就可以有較高的去除效率。如運用投加藥劑與膜技術相結合的新技術治理水體砷污染。比如， FeAsS 在自然條件下是一種很穩(wěn)定的化合物，開發(fā) FeAsS 沉淀技術處理含砷廢水將可能成為熱點。 第一，開發(fā)更穩(wěn)定的化合物沉淀技術，以減少其對環(huán)境所產(chǎn)生的二次污染。鑒于各種除砷工藝的適用性都不同程度受水源水質條件、地域物產(chǎn)條件、經(jīng)濟發(fā)展水平的影響，因此需要在密切關注國際上飲用水除砷工藝的研究動態(tài)的同時，研究開發(fā)一些適合我國國情和水源水質的本土化的除砷新工藝以應對新的挑戰(zhàn)。 含砷廢水處理技術的發(fā)展趨勢 隨著冶金、化工等產(chǎn)業(yè)的日益發(fā)展，以及含砷制品市場的日益拓大，人們對砷污染嚴重性認識的加深，砷污染引發(fā)的各種問題受到世人的普遍關注。即使目前沒有達到，在增加額外的處理裝置之前，系統(tǒng)也應該首先試圖優(yōu)化它既有的設備。 4）現(xiàn)有設備的優(yōu)化（ optimize existing treatment or install new treatment） 如果某個系統(tǒng)具有砷含量超標的水源，但卻沒有辦法通過更換水源或混合配比的方式達到標準，那么該系統(tǒng)就應該對既有的水處理設備做出優(yōu)化或者安置新的治理系統(tǒng)。當水源中砷含量超標不嚴重時，支流處理方法是可行的。 3） 支流處理（ Sidestream treatment） 支流處理方法包括將水源拆分，處理其中一處水源，并在水源分配之前將它與未治理水源相混合。 供水系統(tǒng)和政府調控部門應該考慮到兩個水源的流量相關性和處理連續(xù)性以保證處理后水中砷含量始終低于修正 MCL 標準。 混合就是在水源分配之前把兩個或更多不同的水源加以融合。這一方式在聯(lián)邦規(guī)定中是被許可的，只要水在供水系統(tǒng)入口處的砷含量年平均值不超過 MCL 就可以。另一可供選擇的方式是從全天性持續(xù)供水切換到季節(jié)性或者高峰時段供水。這種選擇對于擁有多個水源的供水公司來說是非常實用的，條件就是在這許多個水源中，至少有一個可依賴的砷含量低于 MCL 標準的生產(chǎn)水源。對于飲用水砷超標問題，美國環(huán)境保護協(xié)會（ EPA）主張首先采取零處理策略，即通過一些適當手段緩解或者消除砷超標的問題。所以生物法處理含砷廢水適用范圍相對較窄，但仍不失為一種最有潛力的含砷廢水處理方法。 生物法的優(yōu)缺點：該技術環(huán)保、低能耗、無二次污染，因此用生物技術來處理污水中的 重金屬離子將有很大的研究前景。海洋植物含砷范圍在1～ 12mg/L，海洋動物在 ～ 50mg/L 之間，而海水中的含砷量范圍僅在~5μg/L。在水體中，水葫蘆、蘆葦、香蒲、鳳眼蓮等植物應用于去除水體中重金屬的研究中，砷主要積累在根部，其對砷富集可達 。在通過氧化性的磷酸鹽化作用產(chǎn)生三磷酸腺苷過程中，或由于砷干擾中間反應的酶促作用，或由于砷、磷的化學性質相近似，過量砷強烈阻礙三磷酸腺苷藕聯(lián)的形成，以至作物喪失生長發(fā)育所必需的能量來源。然而，過量的砷能危害植物的生長發(fā)育，如降低蒸騰速度、抑制根系的活性、阻礙植物對水分、 N、 K、 P、 Mg、 Ca 等養(yǎng)分的吸收和運輸?；钚晕勰鄬Φ蜐舛?As(V)的去除率高于對高濃度 As(V)的去除率?；钚晕勰喾▽?As(V) 16 的去除甚為迅速，在 內約占總去除量的 80%左右，即砷與污泥短時間接觸后就有大量去除。表面吸附是指活性污泥微生物的胞外多聚物 (甲殼素、殼聚糖等 )含有配位基團 OH、 COOH、 NH PO43和 SH 等，它們與金屬離子進行沉淀、絡合、離子交換和吸附，其特點是快速、可逆和不需要外加能量，與代謝無關；胞外吸附通過金屬離子和胞內的透膜酶、水解酶相結合而實現(xiàn)，速度較慢，需要能量，而且與代謝有關。 活性污泥在廢水處理過程中應用廣泛，亦有報道描述其在除砷方面的應用。 Weeger 等人，從含砷廢水中篩選了一株菌種 (ULPAsl)，該菌能在濃度為 (100mg/L)的培養(yǎng)基中正常生長，最低抑制濃度為 500mg/L。這些功能團可與水中砷共價結合，砷先與藻類和細菌表面上親和力最 強的功能團結合，然后與較弱的結合，吸附在細胞表面的砷再慢慢滲入細胞內原生質中。 菌藻共生體可有效去除砷。 初始砷濃度對砷的去除率有影響，菌對低濃度砷比高濃度砷去除率偏高。機理不同相關處理工藝會有較大的差異。直接機理是各種微生物對砷進行吸收或者是微生物作為電子的傳遞體和接受體消耗有機營養(yǎng)源使 As(Ⅲ )氧化。 15 (1)微生物除砷 微生物與砷污染物作用的機理很復雜，很多學者對此正在進行研究。 生物法處理含砷廢水 生物法除砷的原理在于某些特殊菌種在培養(yǎng)過程中會產(chǎn)生一種類似于活性污泥的物質，這種物質起絮凝作用，它會與砷結合而形成沉淀， 達到除砷的目的。吸附劑與砷的化合物之間有較強地吸附作用，這往往使吸附劑的再生、回收和再利用上存在一定的難度。 RAJAKOVIC 發(fā)現(xiàn)用 Ag+和 Cu2+預處理過的活性炭可以使 As(Ⅲ )的吸附量增加，但同時也會減少 As(V)的吸附量。當 pH=6 時，對 ppm的含 As 廢水的吸附率只有 40%左右。它除了有很大的比表面外，一般還帶有陰離子交換基團，因而可用作處理某些含重金屬離子廢水。 DELIYANM 等合成了一種新型的納米吸附劑βFeO(OH)，該吸附劑吸附 As(V)的最大容量為 100～ 120mg/g。 Wemer、 Raichur、歐陽通等人用鋁和稀土元素的金屬氧化物或氫氧化物做除砷吸附劑，取得較好的效果。 SonerAltundgan 等人采用紅泥和膨潤土改型的方法提高砷的吸附容量，使五價砷的去除率達 %，三價砷的去除率達 %。陳紅等曾利用 MnO2 對含 As(Ⅲ )廢水進行了吸附實驗。Gi11es Greg 等人。因此，在處理之前需將這些物質去除，增加處理步驟。目前的研究表明，如果吸附材料與砷親和力過強，砷的脫附就很困難，而含砷的吸附材料又很難達到對環(huán)境無害化的要求，這就對含砷吸附材料的堆存提出了比較苛刻的要求，如建立堆存庫房、鋪設防水材料等；如果親和力過小，砷的去除效率就受影響。 (2)吸附法 吸附法是以具有高比 表面積、不溶性的固體材料作吸附劑，使廢水中的一種或多種物質通過物理吸附作用、化學吸附作用或離子交換作用等機制將水中的砷污染物固定在自身的表面上，從而達到除砷的目的。 離子交換法的優(yōu)缺點：雖然離子交換法具有操作簡單，分離效果好，有利于各種有價成 分的回收利用，化害為利、重復用水的優(yōu)點。 劉瑞霞等制備了一種新型堿性離子交換纖維，對砷酸根離子具有較高的吸附容量和較快的吸附速度，用 30mL 從纖維柱上定量洗脫。 守屋雅文等報道了用螯合樹脂 L1 處理新型半導體材料 GaAs 的生產(chǎn)工藝