分散型纳米铁在饱和介质中的迁移及堵塞过程实验研究的任务书.docx

分散型纳米铁在饱和介质中的迁移及堵塞过程实验研究的任务书
一、题目
分散型纳米铁在饱和介质中的迁移及堵塞过程实验研究
二、背景
随着工业和人类活动的增多，地下水和土壤中的多种环境污染物越来越严重。这些污染物的种类和含量不同，需要采取不同的污染治理措施。针对地下水和土壤的治理手段之一是原位化学修复技术，其中的铁基还原剂是一种常见的地下水污染物修复剂。近年来，分散型纳米铁作为一种新型的还原剂备受关注，其具有很好的修复效果和经济性，可以应用于各种外径尺度的场地。
然而，实际的地下水环境中具有极复杂的物理化学环境，分散型纳米铁在饱和介质中的迁移及堵塞过程也会受到多种因素的影响。实验研究分散型纳米铁在饱和介质中的迁移及堵塞过程对于优化铁基还原剂的应用方案具有重要意义。
三、研究目标
本实验旨在研究分散型纳米铁在饱和介质中的迁移及堵塞过程，明确以下目标：
1.研究不同时间和扩散速率下分散型纳米铁的迁移规律；
2.研究不同浓度和饱和度下分散型纳米铁的迁移率；
3.研究不同饱和度下分散型纳米铁的堵塞过程；
4.探究影响分散型纳米铁在饱和介质中迁移及堵塞的因素，如孔隙度、离子强度等。
四、研究内容
1.设计实验方案，确定实验参数（如流速、压力、浓度、缓冲液等），预处理研究样品；
2.实验测量分散型纳米铁在饱和介质样品中的迁移及堵塞过程，分别记录迁移速率和堵塞百分数；
3.分析实验数据，绘制相关曲线和图表，比较不同因素下的实验结果，定量评估分散型纳米铁在饱和介质中的迁移及堵塞的影响因素；
4.结合实验结果，提出优化铁基还原剂应用方案的建议。
五、实验流程
1.准备研究样品：选择具有典型地下水污染特征的研究样品，如含有重金属、有机物等的饱和土壤或岩石样品。
2.设计实验方案：根据不同因素设计实验方案，包括流速、压力、浓度、缓冲液等参数。
3.实验测量：将分散型纳米铁添加到实验样品中，通过滴定、光谱、电导率等测量方法实时记录铁的浓度变化，从而确定分散型纳米铁在饱和介质中的迁移及堵塞过程。
4.数据分析：基于实验数据，分析分散型纳米铁在饱和介质中的迁移及堵塞规律，统计不同因素下的实验结果，绘制相关曲线和图表。
5.结果讨论：对实验结果进行讨论，探究影响分散型纳米铁在饱和介质中迁移及堵塞的因素，如孔隙度、离子强度等。
6.实验总结：总结实验结果，提出优化铁基还原剂应用方案的建议。
六、研究意义
本实验研究分散型纳米铁在饱和介质中的迁移及堵塞过程，可以揭示铁基还原剂在实际地下水环境中的修复效果和应用难度，为优化修复方案提供科学依据。同时，对针对其他水环境污染物的修复技术也具有借鉴意义。
七、参考文献
王桂英，陈红艳，袁帅，等.纳米铁在地下水修复中的应用研究进展[J].河南水利与水电，2019，52（2）：34-38.
张婷婷，李玲，刘雪峰，等.聚合物-纳米铁复合体系在水中污染物去除中的应用进展[J].水处理技术，2019，45（8）：109-116.
陈宁.铁基还原剂在地下水修复中的应用技术研究[D].南京：南京师范大学，2018.
余炳宏.原位化学修复新技术纳米铁的应用前景[J].环境科技，2019，42（1）：82-85.