金屬離子對納米零價鐵去除多修聯苯醚的影響

范穎

摘 要：電子垃圾拆解是多溴聯苯醚（PBDEs）污染的主要來源之一，納米零價鐵已被驗證對PBDEs有良好的去除效果。然而，廢舊電子垃圾回收場存在較嚴重的重金屬污染，其中的重金屬會對納米零價鐵的修復效果產生影響。因此，研究重金屬離子對納米零價鐵修復PBDEs的影響具有重要的意義。

關鍵詞：納米零價鐵；重金屬；多溴聯苯醚

1 納米零價鐵技術

微米級零價鐵雖然在BDE209的還原速率上比其余的自然降解方式高，但從嚴格意義上來說，其修復周期仍然較長，難以實現工程化應用。納米零價鐵（nZVI）具有比表面積大，活性強的特點，目前已被廣泛用于鹵代有機溶劑、多溴聯苯醚、染料、硝酸鹽和重金屬離子的去除研究。越來越多研究者使用納米鐵對PBDEs進行脫溴。Shih和Tai[ 1 ]研究納米零價鐵對十溴聯苯醚脫溴時，獲得了高于微米級零價鐵7倍的反應速率。

2 金屬離子的影響

受鹵代有機污染的土壤和沉積物中，重金屬是常見的共存污染物。重金屬離子例如Cr6+[ 2 ]、Pb2+[ 3 ]、Cu2+[ 4 ]、Ni2+[ 3 ]、Co2+[ 5 ]等能在納米零價鐵顆粒上發生諸如吸附、氧化還原、共沉淀作用，改變其表面性質，對鹵代有機物的還原也將產生影響[ 6-8 ]。由于不同重金屬離子與納米零價鐵之間的相互作用不同，所以它們對納米零價鐵（nZVI）還原鹵代有機污染物的影響也不盡相同。

到目前為止，相關研究中金屬離子的選擇都集中在Cu2+，Co2+，Ni2+三種過渡金屬。2005年，Doong和Lai[ 9 ]研究了Cu2+，Co2+，Ni2+三種金屬離子對微米級零價鐵對四氯乙烯（PCE）脫氯的影響，結果發現三種金屬離子均能促進PCE的脫氯，其中Ni的效果最為明顯，反應速率常數比Cu2+和Co2+高出一個數量級。在臺灣學者Shih的研究中也有相似的結論，而且，他還發現引入Fe3+能降低體系的pH值，促進五氯苯酚的脫氯。

3 結語

由于受污染場地通常含有多種重金屬，而大部分重金屬都會與納米零價鐵發生作用，對鹵代有機污染物的脫鹵產生影響。所以在原位修復之前，深入研究各種金屬離子的影響顯得非常必要。

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