[发明专利]一种绿锈吸附地下水中四环素的方法

说明书

一种绿锈吸附地下水中四环素的方法，在厌氧培养箱中向装有TC初始浓度为1‑80mg/L溶液的反应瓶中加入0.5‑8g/L的绿锈，盖紧瓶盖后置于旋转培养器上以30‑70r/min的转速避光旋转，定时取样，所取样品均通过0.45μm的滤膜进行固液分离，实现四环素的吸附。本发明提供了一种绿锈吸附地下水中四环素的方法，有效控制地下水中潜在有毒物质TC，保障地下水饮用水源安全。

技术领域

本发明创造属于地下水处理领域，涉及一种金属氧化物吸附的处理方法。

背景技术

四环素(TC)是抗生素药物中的一种典型物质，主要用于医疗和畜牧行业，由于医疗、畜牧业迅速发展，TC使用率越来越频繁，逐渐出现滥用现象。因人和牲畜对TC生物利用率差，大部分以粪便的形式排入环境中。TC很难自然降解，在自然环境中不断沉积、富集。而环境中TC经过各种途径最终都会流入地下水中。地下水作为人类饮用水的补给水源，早期世界范围内对地下水中抗生素就有所关注。欧美一些国家都陆续在地下水中检测出TC。我国也在部分地区已检测出TC。四环素因难以自然降解，经长时间的积累和食物链富集，造成生态系统的破坏，会诱导产生耐药性细菌，危害人类生命健康。

四环素为两性化合物。具有一个碱性官能团(二甲基氨基)和两个酸性官能团(三羰基酰胺和酚醛双酮)。常用处理四环素的方法有高级氧化法、膜处理、光催化法、离子交换、金属还原以及吸附法。吸附法具有操作简单，成本低廉等优点。已有研究者开发各种吸附剂用于四环素去除，包括活性炭、碳纳米管及黏土矿物等。

发明内容

为了克服已有技术的的不足，本发明提供了一种绿锈吸附地下水中四环素的方法，有效控制地下水中潜在有毒物质TC，保障地下水饮用水源安全。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种绿锈吸附地下水中四环素的方法，在厌氧培养箱中向装有TC初始浓度为1-80mg/L溶液的反应瓶中加入0.5-8g/L的绿锈，盖紧瓶盖后置于旋转培养器上以30-70r/min的转速避光旋转，定时取样，所取样品均通过0.45μm的滤膜进行固液分离，实现四环素的吸附。

进一步，反应的pH值的范围为3-11。

本发明的技术构思为：绿锈(GR)为天然矿物质，存在于地下水中，是一种混合价Fe(Ⅱ)-Fe(Ⅲ)氢氧化物。结构式为[Fe(Ⅱ)_1-xFe(Ⅲ)_x(OH)₂]^x+·[(x/2)SO₄^2-,mH₂O]^x-,x代表Fe(III)的摩尔分数，m取决于相对湿度和阴离子性质等因素，是一种具有类似水镁石结构的矿物质。这种结构可以通过嵌入吸附水中污染物质，是地下水中良好的吸附剂。绿锈通过氢键、范德华力相互作用及绿锈外部位点的表面络合作用吸附有机污染物。已有研究人员使用合成的GR吸附地下水五氯苯酚，各类羧酸等有机污染物。因此，GR具有吸附地下水中四环素的潜力。

本发明的有益效果主要表现在：有效控制地下水中潜在有毒物质TC，保障地下水饮用水源安全。

附图说明

图1是GR吸附水中TC的效能，其中，[TC]₀＝5mg/L，[GR]₀＝2g/L，pH＝6.5，转速＝45r·min^-1，温度＝298.15K。

图2是不同投加量下GR吸附TC的效能，其中，[TC]₀＝5mg/L，pH＝6.5，转速＝45r·min^-1，温度＝298.15K。

图3是不同pH值下GR吸附水中TC的效能，其中，[TC]₀＝5mg/L，[GR]₀＝2g/L，转速＝45r·min^-1，温度＝298.15K。