19、从污染水中去除砷和重金属的研究

从污染水中去除砷和重金属的研究

1. 砷污染现状

砷是一种对人体健康有害的元素，长期摄入含砷量超标的水会对心血管和神经系统等造成损害，甚至导致死亡。世界上允许的饮用水中砷的最大浓度范围在 10 µg/L 至 50 µg/L 之间，但仍有许多地区的人群暴露在超标砷的环境中。例如，印度约有 600 万人，美国超过 35 万人饮用砷含量大于 0.5 mg/L 的水，超过 250 万人饮用砷含量大于 0.025 mg/L 的水。在阿根廷、智利、墨西哥等多个国家，至少有 400 万人长期饮用砷含量超标的水。2003 年 4 月 8 日，厄瓜多尔帕帕拉克塔地区发生 12000 桶石油泄漏事件，污染了图明吉纳河的水源，该水源原本是该地区水质最好的水源之一，事发后图姆巴科教区的饮用水中检测出砷浓度高达 126 mg/L。

2. 研究方法

2.1 试剂

研究中使用的试剂包括试剂级和技术级的硫酸镁三水合物（MgSO₄·3H₂O）、硫酸铝十八水合物（Al₂(SO₄)₃·18H₂O）、碳酸钾溶液（K₂CO₃）和氢氧化钾（KOH）。

2.2 混合吸附剂的制备与表征

混合吸附剂为层状双氢氧化物 - 混合氧化物（HOM），其合成基于共沉淀技术，在 pH 为 7.0 - 9.5 的条件下，使用硫酸镁三水合物和硫酸铝十八水合物的水溶液以及碳酸钾和氢氧化钾的碳酸盐溶液。制备的溶液保持 Mg/Al 摩尔比为 1:4，化学计量式为 MgₐAlb(OH)₂(ₐ + ₓ) ₓ/₂·mH₂O。
对吸附剂的物理表征包括使用重量法测定湿度，使用比重瓶法测定重力，并计算总孔隙率和有