重金屬污染修復：危害與技術

目錄
譯者序
原書序
第1章 環(huán)境中銅、鋅、銀、鉬和稀土元素的毒性、來源及控制 1
1.1 引言 1
1.2 銅 1
1.2.1 銅及其化合物 1
1.2.2 銅的特性 2
1.2.3 銅的生產(chǎn) 2
1.2.4 銅的應用 2
1.2.5 銅毒性及相關危害 2
1.2.6 銅與其他元素的相互作用 4
1.3 鋅 4
1.3.1 鋅及其化合物 4
1.3.2 鋅的特性 5
1.3.3 鋅的生產(chǎn) 5
1.3.4 鋅的應用 5
1.3.5 鋅毒性及相關危害 5
1.3.6 鋅與其他元素的相互作用 7
1.4 銀 8
1.4.1 銀及其化合物 8
1.4.2 銀的特性 8
1.4.3 銀的生產(chǎn) 8
1.4.4 銀的應用 9
1.4.5 銀毒性及相關危害 9
1.4.6 銀與其他元素的相互作用 11
1.5 鉬 11
1.5.1 鉬及其化合物 11
1.5.2 鉬的特性 12
1.5.3 鉬的生產(chǎn) 12
1.5.4 鉬的應用 12
1.5.5 鉬毒性及相關危害 12
1.5.6 鉬與其他元素的相互作用 13
1.6 稀土元素 13
1.6.1 稀土元素的特性 13
1.6.2 稀土元素的生產(chǎn)制備 13
1.6.3 稀土元素的應用 14
1.6.4 稀土元素毒性及相關危害 14
1.7 重金屬和稀土元素的控制 15
1.7.1 含重金屬固體廢物的控制 15
1.7.2 含重金屬的廢液處理 16
1.8 小結(jié) 16
參考文獻 17
第2章 環(huán)境中砷的來源、特征和處理技術 22
2.1 引言 22
2.2 砷的來源 22
2.2.1 自然來源 22
2.2.2 人類活動來源 23
2.3 砷的特征 24
2.3.1 砷的氧化和轉(zhuǎn)化 24
2.3.2 砷的同素異形體 24
2.3.3 砷的毒性 24
2.3.4 砷的混合物 25
2.3.5 砷的分析和監(jiān)測 26
2.4 砷的應用和污染 26
2.4.1 木材防腐劑 26
2.4.2 藥物 27
2.4.3 軍事 27
2.4.4 顏料 27
2.4.5 其他用途 28
2.5 水中砷污染的處理技術 28
2.5.1 氧化 28
2.5.2 化學混凝和電絮凝 33
2.5.3 沉淀 36
2.5.4 膜過濾 36
2.5.5 吸附 38
2.6 近期的研究和發(fā)展 43
2.6.1 金屬氧化物納米顆粒 43
2.6.2 納米纖維 44
2.6.3 有機/金屬氧化物納米復合材料 45
參考文獻 46
第3章 環(huán)境中鋇的毒性、來源和控制 52
3.1 引言 52
3.1.1 背景簡介 52
3.1.2 化學和物理性質(zhì) 53
3.1.3 用途 54
3.2 環(huán)境中的鋇來源 54
3.2.1 天然存在 54
3.2.2 人為來源 55
3.3 鋇在環(huán)境介質(zhì)中的釋放 56
3.3.1 大氣 56
3.3.2 水 57
3.3.3 土壤 57
3.4 鋇在環(huán)境中的分布與轉(zhuǎn)移 57
3.5 代謝和處置 58
3.5.1 吸收 58
3.5.2 分配 58
3.5.3 代謝 58
3.5.4 排泄 58
3.6 環(huán)境中的轉(zhuǎn)運 59
3.6.1 大氣 59
3.6.2 水 59
3.6.3 土壤 59
3.6.4 植被 59
3.7 毒性 60
3.8 鋇及其化合物的健康風險 60
3.9 健康影響 61
3.10 環(huán)境水平 62
3.10.1 空氣 62
3.10.2 水 62
3.10.3 飲用水 62
3.10.4 海水 62
3.10.5 土壤和沉積物 63
3.10.6 食物 63
3.10.7 核輻射 63
3.11 去除技術 63
3.11.1 離子交換 64
3.11.2 反滲透 64
3.11.3 石灰緩沖 65
3.11.4 頻繁倒極電滲析 65
3.12 條例 65
3.13 處置 67
參考文獻 67
第4章 環(huán)境中的硒、鎳、鈹?shù)亩拘?、來源和控?69
4.1 引言 69
4.1.1 硒、鎳和鈹?shù)漠a(chǎn)生和性質(zhì) 69
4.1.2 硒、鎳和鈹?shù)膽?71
4.1.3 環(huán)境污染物的硒、鎳和鈹?shù)膩碓?74
4.2 硒、鎳和鈹?shù)亩拘?79
4.2.1 硒的毒性 79
4.2.2 鎳的毒性 82
4.2.3 鈹?shù)亩拘?83
4.3 污染緩解過程 85
4.3.1 安全健康的處理工藝要求 85
4.3.2 物理化學過程 86
4.3.3 反滲透 87
4.3.4 電滲析和反電滲析 88
4.3.5 離子交換 89
4.4 生物吸附 90
4.5 硒、鎳和鈹?shù)臉藴屎头ㄒ?guī) 91
參考文獻 92
第5章 納米生物修復技術——納米技術在生物修復中的應用 95
5.1 引言 95
5.2 常見的水污染處理技術 95
5.2.1 物理方法 95
5.2.2 化學方法 96
5.2.3 生物方法 97
5.3 納米技術 100
5.3.1 納米技術在重金屬修復方面的應用 100
5.3.2 新技術的需求 101
5.3.3 納米材料在去除廢水中重金屬的應用 101
5.3.4 納米吸附劑 101
5.4 水中重金屬的納米生物修復技術 105
5.5 小結(jié) 105
參考文獻 105
第6章 低成本吸附劑對重金屬的去除 110
6.1 重金屬 110
6.1.1 鉻 111
6.1.2 銅 111
6.1.3 鎘 112
6.2 處理廢水中重金屬的方法 112
6.2.1 化學沉淀法 112
6.2.2 離子交換作用 116
6.2.3 膜分離 117
6.2.4 吸附作用 118
6.2.5 生物吸附 118
6.3 低成本吸附劑在去除水體重金屬上的應用 121
6.3.1 粉煤灰 122
6.3.2 稻殼 124
6.3.3 小麥秸稈和麥麩 127
6.3.4 甲殼素、殼聚糖和殼聚糖復合材料 129
6.3.5 藻類植物 131
6.3.6 細菌 137
6.4 化學性質(zhì)表征技術 140
6.5 影響吸附劑吸附重金屬的因素 140
6.5.1 pH 140
6.5.2 初始濃度和反應時間 141
6.5.3 螯合劑 141
6.6 吸附實驗方法與計算模型 142
6.6.1 批量吸附實驗 142
6.6.2 吸附模型 142
6.6.3 間歇系統(tǒng)中生物吸附的動力學模型 147
6.6.4 重金屬生物吸附連續(xù)填料床系統(tǒng) 149
6.6.5 響應面法 151
6.7 小結(jié) 152
參考文獻 153
第7章 硫化物沉淀法處理重金屬廢物 163
7.1 引言 163
7.2 過程理論 167
7.2.1 SSP的化學工藝 168
7.2.2 ISP的化學工藝 169
7.3 可溶性硫化物沉淀 170
7.3.1 生產(chǎn)線操作評估 171
7.3.2 SSP系統(tǒng)的描述和性能 175
7.3.3 SSP修正處理系統(tǒng) 177
7.3.4 SSP的氫氧化物系統(tǒng)優(yōu)化 178
7.3.5 SSP成本評估 180
7.4 不可溶硫化物沉淀 182
7.4.1 工藝描述 182
7.4.2 ISP修正處理系統(tǒng) 187
7.4.3 ISP系統(tǒng)性能 187
7.4.4 ISP的氫氧化物系統(tǒng)優(yōu)化 194
7.4.5 ISP處理費用 196
參考文獻 206
第8章 新型納米復合材料混合基質(zhì)膜吸附去除水中砷 208
8.1 引言 208
8.2 砷的特性 209
8.2.1 砷在水中的化學特征和賦存形態(tài) 210
8.2.2 砷的毒性和其對人類健康的影響 211
8.2.3 適用于砷的法規(guī)和指南 211
8.3 砷的去除技術 211
8.3.1 混凝和絮凝 212
8.3.2 離子交換 212
8.3.3 吸附過程 213
8.3.4 基于膜技術的砷去除 215
8.4 混合基質(zhì)膜吸附脫砷 217
8.4.1 膜作為宿主載體的優(yōu)點 217
8.4.2 聚偏二氟乙烯/氧化鋯平板膜 218
8.4.3 聚醚砜/錳鐵二元氧化物平板膜 220
8.4.4 聚砜/氧化鋯中空纖維膜 223
8.5 小結(jié) 224
參考文獻 225