电活性微生物激活生物质炭/零价铁协同钝化Cr(Ⅵ)及机制

作者：廖聪坚; 赵晓蕾; 刘凯; 钟松雄; 李芳柏^*; 方利平; 叶挺进; 石虎砚

来源：环境科学, 2021, 42(09): 4520-4526.

DOI：10.13227/j.hjkx.202010021

• 老化纳米零价铁
• MR-1
• 还原
• 协同效应
• 生物质炭

纳米零价铁(nZVI)具有对六价铬[Cr(Ⅵ)]还原去除能力,但其存在易老化和易团聚的问题,会大大降低对Cr(Ⅵ)反应活性.本文将具有异化铁还原能力的MR-1引入到老化生物质炭负载纳米零价铁(nZVIB)除Cr(Ⅵ)的反应体系中.研究厌氧条件下老化后nZVI/B与MR-1之间对Cr(Ⅵ)去除存在的协同效应机制,以及反应体系中pH条件,初始Cr(Ⅵ)浓度和MR-1菌浓度对这种协同效应的影响.结果表明,在pH为7时体系有明显协同效应,去除率提高51.3%.并且该协同效应随初始Cr(Ⅵ)增加而减弱,随着MR-1浓度增加而增强.固相分析结果表明Cr(Ⅵ)主要以还原为Cr(Ⅲ)的形式被固定.MR-1的异化铁还原能力起到了重要的作用,通过零价铁表面铁氧化物老化层还原,为反应体系提供了大量还原性的Fe(Ⅱ),同时也释放了内部nZVI的反应活性位点,而生物质炭不仅分散了nZVI还介导MR-1的胞外电子传递过程,从而增强了体系对Cr(Ⅵ)协同钝化能力.本研究为有效解决nZVI长期使用过程中的老化问题提供了新思路.

• 单位
  佛山市环境保护投资有限公司; 广东省科学院; 环境科学与工程学院; 中国科学院大学; 太原理工大学; 中国科学院广州地球化学研究所