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随着经济的发展,地下水污染日趋严重。氮肥的使用,生活污水和工业废水的肆意排放导致地下水中硝酸盐浓度越来越高,严重危害着人类的健康,因此治理硝酸盐污染成为世界范围内的普遍环境问题。地下水硝酸盐处理技术中,化学还原法其有潜在的经济优势。铁还原法因操作简单、反应速度快成为化学还原法中最普遍、最受关注的方法。普通铁粉因其对硝酸盐的去除率低,且粉用量大而在实际应用中受到很大限制。与普通铁粉比,纳米铁具有粒径小,比表面积大,具有较高的活性,对硝酸盐的去除效果大大优于普通铁粉。但纳米铁粒子间易发生团聚从而导致去除效果不理想。将纳米铁固定于具有某些特性的载体(本试验采用石墨)上制成负载型纳米铁,可以有效防止粒子的团聚。因此本试验采用液相还原法制备了纳米铁(负载型纳米铁),并以制备出的纳米铁(负载型纳米铁)为原料,通过静态实验研究了不同因素(初始pH值、硝酸盐氮浓度、纳米铁投加量、共存离子)对硝酸盐氮去除效率的影响,对产物进行了分析并对机理进行了探讨。实验结果表明:pH值是纳米铁(负载型纳米铁)去除地下水中硝酸盐的关键因素,较低的pH值有利于地下水中硝酸盐的去除。硝酸盐浓度80mgN/L,纳米铁(负载型纳米铁)投加量为2g/L,反应进行120min,在pH值为2时,纳米铁对硝酸盐去除率达到90%,而负载型纳米铁对硝酸盐去除率几乎达到100%。在pH为8时,纳米铁对硝酸盐去除率为63%,负载型纳米铁对硝酸盐去除率为93%。硝酸盐初始浓度对硝酸盐的的去除率有一定影响,硝酸盐的去除率随着硝酸盐浓度的升高而降低。pH为6,纳米铁(负载型纳米铁)投加量为2g/L,反应进行120min,在硝酸盐初始浓度为30mgN/L时,纳米铁对硝酸盐去除率达到86%,而负载型纳米铁对硝酸盐去除率97%。硝酸盐初始浓度为120mgN/L时,纳米铁对硝酸盐去除率为60%,负载型纳米铁对硝酸盐去除率为89%。纳米铁(负载型纳米铁)投加量对硝酸盐去除率的影响不大。pH为6,硝酸盐浓度80mgN/L,反应进行120min,在纳米铁(负载型纳米铁)投加量为1g/L时,纳米铁对硝酸盐去除率达到66%,而负载型纳米铁对硝酸盐去除率为90%。纳米铁(负载型纳米铁)投加量为3g/L时,纳米铁对硝酸盐去除率达到70%,而负载型纳米铁对硝酸盐去除率为95%。负载型纳米铁对硝酸盐的去除效果要明显优于单纯纳米铁。纳米铁(负载型纳米铁)去除地下水中硝酸盐的主要产物是氨氮,有少量的亚硝酸盐生成。其中NO2-产生途径为:Fe0+NO3-+2H+→Fe2++H20+N02-NH4+的转化途径为:Fe0+NO3-+10H+→4Fe2++3H2O+NH4+