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水体重金属污染已经成为危害极大的水污染问题之一,特别是近几十年来,重金属污染事件频发,各大流域的重金属污染的负荷与日俱增,如今,重金属污染的危害已经引起了世界各国的重视和关注。水体中的重金属污染物主要来源于矿山、冶金、金属加工和化工生产等行业的废水,此外带有特殊功能的含重金属农药化肥的施用也是水体重金属的主要来源之一。重金属具有毒性大,环境中难代谢,易被生物富集等特性,不但威胁环境,也对人类的健康造成了严重的威胁。现有的水体重金属污染控制方法按大类主要有:物理法,化学法,生物法。其中吸附法因为材料便宜,来源广,成本低,效果好,无二次污染等优点一直倍受人们的关注。风化煤实质上是裸露于地表或者位于地表浅层的煤,经过长期的风化作用,含氧量高,热值低,所以一般归为固体废弃物一类,并且人们一直没有将其当作有益的矿产资源加以利用,任意的堆弃,对环境造成了污染。风化煤虽然经过风化氧化已经失去了作动力燃料的价值,但是由于它含有大量的再生腐植酸(HA)和多种含氧活性功能基团,如羧基、羟基.醌基、醇羟基等.这些特性又赋予了风化煤新的利用价值。本实验以铜作为研究对象,探讨了山西平朔风化煤在水体重金属修复中的应用前景,研究了山西平朔风化煤对铜离子的吸附性能与吸附机理,并对风化煤的工程化应用做出了初步的探索,主要研究结果有:(1)在所选的腐植酸样品中,山西平朔风化煤的吸附铜离子效果最好,其饱和吸附量为10.31mg/g。样品的铜离子吸附量和样品的腐植酸含量无关,平朔风化煤的腐植酸含量为27.164%。含量相对较低,不适用于提取腐植酸的应用。山西平朔风化煤在较宽的pH范围内均能表现出良好的吸附性能。所以本材料在不同pH的重金属废水中均具有良好的应用前景,同时也能降低水体重金属修复的成本。本文认为山西平朔风化煤在对铜离子的吸附效果、来源的广泛性,普遍的适用性方面均是各个样品中最好的。(2)在应用山西平朔风化煤处理铜离子污水的过程中,达到平衡时间短(大约1个小时),对温度不敏感,在各种pH条件下都具有良好的吸附作用。可重复利用性能好,在进行了3个平衡解析过程中,材料的铜离子吸附性能并没有降低。(3)山西平朔风化煤吸附铜离子的过程中存在着离子交换吸附和络合吸附,重金属离子主要是以有机键络合方式结合到风化煤上的。(4)傅里叶红外光谱分析结果显示吸附了铜离子之后的风化煤的谱图与吸附之前变化不大,说明在山西平朔风化煤吸附重金属过程中,官能团的并没有发生明显的变化。(5)在以上试验的基础之上,本实验对山西平朔风化煤进行造粒,颗粒的铜离子去除率达60%-70%。