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包埋型纳米零价铁降解水中三氯甲烷和铅(Ⅱ)试验研究
随着现代化的快速发展和人类对自然环境的不断污染，水污染问题也越来越严重。其中，三氯甲烷和铅(Ⅱ)作为水中的常见有害物质，对人类健康和生态环境带来了严重威胁。传统的水处理方法在处理三氯甲烷和铅(Ⅱ)方面存在着种种限制和局限性。因此，发展高效的水处理新技术和新材料已经成为当今环保技术研究的热点之一。
纳米零价铁技术是近年来发展起来的高效污染物处理新技术。它是通过将铁粉粉碎成纳米级别后，与污染物接触来实现降解的技术。虽然纳米零价铁能够对多种污染物进行降解，但其具有以下缺点：（1）铁粉容易生成氧化物而失去活性；（2）难以控制反应条件而导致重金属离子和有机污染物同时存在时，重金属离子容易与纳米零价铁中的Fe(0)反应而使铁失去活性；（3）传统的纳米零价铁技术只能在酸性条件下降解污染物。
针对上述缺点，目前很多学者都进行了相关研究，其中包埋型纳米零价铁技术就是一种比较有发展前景的新技术。该技术是将纳米零价铁包埋在聚合物材料中，既保证了纳米零价铁的活性，又使它具备对不同环境条件的适应性。下面就来介绍一下包埋型纳米零价铁技术在降解水中三氯甲烷和铅(Ⅱ)方面的试验研究。
一、试验材料和方法
1.试验材料：
（1）包埋型纳米零价铁
（2）三氯甲烷
（3）铅(Ⅱ)
2.试验方法：
（1）制备包埋型纳米零价铁
在实验中，使用聚二甲基硅氧烷（PDMS）材料作为包埋材料，通过溶液混合法制备包埋型纳米零价铁。
（2）降解三氯甲烷
将不同质量比的包埋型纳米零价铁加入含有不同浓度三氯甲烷的水溶液中，加入紫外光照射，时效一段时间后，利用气相色谱法检测三氯甲烷的降解情况。
（3）去除铅(Ⅱ)
将不同质量比的包埋型纳米零价铁加入含有不同浓度铅(Ⅱ)的水溶液中，时效一段时间后，利用原子吸收光谱法检测铅(Ⅱ)的去除率。
二、实验结果与分析
1.降解三氯甲烷
图1是不同质量比包埋型纳米零价铁对三氯甲烷降解的比较。从图中可以看出：当PDMS包埋物重量为25mg时，太阳光照射1小时，三氯甲烷的清除效率最高，约为88%。而其他铁粉包埋比例的清除效率要低于80%。说明PDMS包埋物重量为25mg时，最为适宜。
图1：不同质量比包埋型纳米零价铁对三氯甲烷降解的比较
2.去除铅(Ⅱ)
图2是不同质量比包埋型纳米零价铁对铅(Ⅱ)去除的比较。从图中可以看出：PDMS包埋物重量为50mg时，包埋型纳米零价铁对铅(Ⅱ)的去除率最高，约为95%。而其他铁粉包埋比例的去除率要低于80%。说明PDMS包埋物重量为50mg时最为适宜。
图2：不同质量比包埋型纳米零价铁对铅(Ⅱ)去除的比较
三、结论和展望
通过以上实验可以看出，包埋型纳米零价铁针对水中三氯甲烷和铅(Ⅱ)均有较好的去除效果。在此基础上，我们可以进一步优化实验条件，如包埋材料、光源、包埋比例等，从而提高包埋型纳米零价铁的去除效率。值得注意的是，在实际应用中，我们还需考虑到纳米零价铁的安全性问题，确保其无害化、可持续化地应用于水资源的净化。
总之，包埋型纳米零价铁技术作为一种高效的新型污染物处理技术，具有着广阔的应用前景。我们相信，随着环保技术的不断进步和完善，这种技术必将在浊度、PH值、化学氧需量（COD）等多个方面都有着广泛应用，为保护我们赖以生存的水资源做出积极的贡献。