Видалення сполук арсену з природних і стічних вод із використанням нанорозмірного заліза

Автор(и)

  • А.І. Бондарєва Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» https://orcid.org/0000-0003-3064-1725
  • Ю.М. Холодько Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» https://orcid.org/0000-0002-2514-767X
  • В.Ю. Тобілко Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» https://orcid.org/0000-0002-1800-948X
  • Б.Ю. Корнілович Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» https://orcid.org/0000-0002-6393-6880

DOI:

https://doi.org/10.15407/dopovidi2021.06.131

Ключові слова:

арсен, очищення вод, адсорбція, нанорозмірне залізо, силікатні сорбенти

Анотація

Досліджено фізико-хімічні особливості видалення сполук арсену з природних і стічних вод із використанням нанорозмірного заліза, нанесеного на поверхню глинистих мінералів. Встановлено, що одержані матеріали мають значно кращі сорбційні властивості щодо вилучення арсену з водних розчинів порівняно з природними силікатами. Проаналізовано процеси кінетики сорбції арсенат-іонів зразками стабілізованого нанорозмірного заліза за допомогою кінетичних моделей адсорбції псевдопершого та псевдодругого порядків. Встановлено, що кінетична залежність сорбції As(V) одержаними матеріалами краще описується моделлю псевдодругого порядку. Показано, що сорбенти на основі нанорозмірного заліза ефективно вилучають токсичні іони арсену із забруднених вод.

Завантаження

Посилання

Bockris, J. O`M. (Ed.). (1982). Environmental Chemistry. Moscow: Khimia (in Russian).

Kapaj, S., Peterson, H., Liber, K. & Bhattacharya, P. (2006). Human health effects from chronic arsenic poisoning — a review. J. Environ. Sci. Health. Pt. A., 41, No. 10, pp. 2399-2428. https://doi.org/10.1080/ 10934520600873571

Adeloju, S. B., Khan, S. & Patti, A. F. (2021). Arsenic contamination of groundwater and its implications for drinking water quality and human health in under-developed countries and remote communities — a review. Appl. Sci., 11, No. 4, pp. 1926-1950. https://doi.org/10.3390/app11041926

Welch, A. H & Stollenwerk, K. G. (Eds.). (2003). Arsenic in ground water: geochemistry and occurrence: Dordrecht: Kluwer Academic Publishers.

Osadchyi, V. I., Nabyvanets, B. Y., Lynnyk, P. M & Osadcha, N. M. (2013). Processes formation of surface water chemical composition. Kyiv: Nika-Centre (in Ukrainian).

Wang, S. & Mulligan, C. N. (2006). Effect of natural organic matter on arsenic release from soils and sediments into groundwater. Environ. Geochem. Health, 28, pp. 197-214. https://doi.org/10.1007/s10653-005-9032-y

Lynnyk, P. M. (2015). Arsenic in water: forms of occurrence, migration features, toxicity (review). Hydro biol. J., 51, No. 4, pp. 91-116 (in Russian). Retrieved from http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/126284

Mohanty, D. (2017). Conventional as well as emerging arsenic removal technologies — a critical review. Water Air Soil Pollut., 228, pp. 381-402. https://doi.org/10.1007/s11270-017-3549-4

Babu, D. S. & Nidheesh, P. V. (2021). A review on electrochemical treatment of arsenic from aqueous medium. Chem. Eng. Commun., 208, No. 3. pp. 389-410. https://doi.org/10.1080/00986445.2020.1715956

Weerasundara, L., Ok, Y.-S. & Bundschuh, J. (2021). Selective removal of arsenic in water: A critical review. Environ. Pollut., 268, Pt. B., 115668. https://doi.org/10.1016/j.envpol.2020.115668

Trujillo-Reyes, J., Peralta-Videa, J. R. & Gardea-Torresdey, J. L. (2014). Supported and unsupported nanomaterials for water and soil remediation: Are they a useful solution for worldwide pollution? J. Hazard. Mater., 280, pp. 487-503. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2014.08.029

Tobilko, V. Yu. & Kornilovych, B. Yu. (2015). Synthesis and sorption properties of composite materials based on nanoscale Fe0. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4, No. 5, pp. 22-27 (in Ukrainian). https://doi.org/10.15587/1729-4061.2015.46580

Wu, C., Tu, J., Liu, W., Zhang, J., Chu, S., Lu, G., Lin, Z. & Dang, Z. (2017). The double influence mechanism of pH on arsenic removal by nano zero valent iron: electrostatic interactions and the corrosion of Fe0. Environ. Sci. Nano., 4, pp. 1544-1552. https://doi.org/10.1039/C7EN00240H

Yan, W., Herzing, A. A., Kiely, C. J. & Zhang, W.-X. (2010). Nanoscale zero-valent iron (nZVI): aspects of the core-shell structure and reactions with inorganic species in water. J. Contam. Hydrol., 118. pp. 96-104. https://doi.org/10.1016/j.jconhyd.2010.09.003

Bhowmick, S., Chakraborty, S., Mondal, P., Van Renterghem, W., Van den Berghe, S., Roman-Ross, G., Chatterjee, D. & Iglesias, M. (2014). Montmorillonite-supported nanoscale zero-valent iron for removal of arsenic from aqueous solution: Kinetics and mechanism. Chem. Eng. J., 243, pp. 14-23. https://doi.org/10.1016/j.cej.2013.12.049

##submission.downloads##

Опубліковано

23.12.2021

Як цитувати

Бондарєва, А. ., Холодько, Ю. ., Тобілко, В. ., & Корнілович, Б. . (2021). Видалення сполук арсену з природних і стічних вод із використанням нанорозмірного заліза. Доповіді Національної академії наук України, (6), 131–138. https://doi.org/10.15407/dopovidi2021.06.131

Номер

№ 6 (2015): Доповіді Національної академії наук України

Розділ

Екологія

Ліцензія

Авторське право (c) 2021 Доповіді Національної академії наук України

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.

Статті цього автора (авторів), які найбільше читають