đại học quốc gia hà nội
Tr-ờng đại học khoa học tự nhiên
Nguyễn Thị Kim Dung
Nghiên cứu quá trình nhiễm asen
và mangan trong n-ớc d-ới tác động của
điều kiện oxy hóa khử và ứng dụng để
xử lý chúng tại nguồn
Luận án tiến sĩ hóa học
Chuyên ngành : Hóa môi tr-ờng
Mã số : 62 44 41 01 Luận án tiến sĩ hóa học Ng-ời h-ớng dẫn khoa học:
H-ớng dẫn chính: PGS.TS. Trần Hồng Côn
H-ớng dẫn phụ : PGS.TS. Bùi Duy Cam
Hà Nội - 2011
7
MỤC LỤC
1
6
7
9
11
1.1.3. 1. Asen trong
20
1.1.3. 2. Mangan
24
25
và mangan trong môi
26
1.2.1.asen và mangan trong quá trình phong hóa, oxi
hóa
26
1.2.2.
33
1.3. Quá trình asen và mangan
38
1.3.1. Di h
40
1.3.2. Di cn y asen trong k
41
1.3.3.
43
8
1.3.4. Di mangan
44
48
1.4.2.2.
49
1.5. Các gii pháp công ngh gim thiu, x lý
ng c
49
1.5.1.
49
1.5.1.1.
51
1.5.1.1.
52
1.5.2. C nh và loi b asen da trên quá trình oxi hóa kh
53
1.5
55
1.5.4. mangan
56
45
58
58
2.3. T
61
61
9
2.3.1.3.
66
66
2.3.2.1.
66
2.3.2.2. asen(III)
66
.
67
hydroxit.
77
10
79
3.2.1. Quá trình oxi hóa
79
hydroxit
82
mangan
84
angan
86
4
+
, NO
3
-
87
3
-
, SO
4
2-
, SO
4
2-
, NO
3
-
96
asen,
99
3.3.2.1.
99
3.3.2.2.
101
3.3.2.3.
104
3.3.3.
106
As,
trong
khí
108
108
11
141
3.5.6.
thá
142
145
LIÊN
147
149 12
14
16
35
2.1
61
2.2
64
71
74
2
(III) và Mn
Hòa tan khác nhau khi
76
3
-
, SO
4
2-
89
90
S ORP, As(T),
Mn(II),Fe(T) trong quá
asenopyrit.
93
14
3
-
, SO
4
2-
, NO
3
-
(III) và As (V)
khí
115
- sunfat và amoni - nitrat theo
117
3.24
bonat
120
123
127
129
.28
cacbonat
131
133
h
--O
2
-
H
2
o
C
22
Hình 1.3.
h
--Fe-H
2
O
23
Hình 1.4
h
- -Fe-O-H-S
32
Hình 1.5
34
Hình 1.6
43
H×nh 1.7
m
78
Hình 3.4
80
Hình 3.5
H)
81
Hình 3.6
As và Mn
82
Hình 3.7
2+
As và
Mn
85
Hình 3.8
86
Hình 3.9
phát
91
Hình 3.10
S ORP, As(T),
Mn(II),Fe(T)
94
107
Hình
3.17A,B,C
110
Hình 3.18
ORP, DO, pH, asen,
112
Hình 3.19
114
Hình 3.20
OR
116
Hình 3.21
sunfat và amoni nitrat
theo
119
Hình 3.22
3
-
121
Hình 3.23
144 17
MỞ ĐẦU
Cùng vi quá trình phát tri kinh t, xã h,
Mangan và asen có
[104]. , nguyên
nhân m asen và mangan trong ) là do
[28, 84].
oxy hóa
oxyt
,
t. C
,
vùng còn là
m soát mangan
. Ngoài mangan ra
m mangan. nguyên
nhân m mangan
m, mangan c
2
quá trình
(III) [45]. Tuy nhiên q
2
, trong
Chính vì , u quá trình
c t. tài
Nghiên cứu quá trình nhiễm asen và mangan trong nước dưới tác
động của điều kiện oxy hóa- khử và ứng dụng để xử lý chúng tại nguồn.’’
19
Chương 1: TỔNG QUAN
1.1 Các dạng tồn tại của asen v Mangan trong tự nhiên [36]
1.1.1. Asen và mangan trong đá, đất v trầm tích
1.1.1.1. Asen v mangan trong đá v khoáng
Asen .
sen
np
V. Asen có trong
asenua, asenit, asenat, oxit, sunf
này, asen thh
Ca, Mg. Asen còn
senopyrit.
Asen có trong Reanga As
4
S
4
, (As
2
S
3
),
auripiment, asenolit (As
2
O
3
), asenopyrit (FeAsS).
4
auripiment, sét cùng
nóng 15
Orpiment
As
2
S
3
nóng
Cobaltit
CoAsS
Asenopyrit
FeAsS
Khoáng asen
Tennantit
(Cu,Fe)
12
As
4
S
(AsO
4
)
2
.
8H
2
O
Hoernesit
Mg
3
(AsO
4
)
2
.8H
2
O
Haematolit
(Mn,Mg)
4
Al(AsO
4
). (OH)
8
asen
1.2.[36,105].
Bảng 1.2. Hàm lượng As đặc trưng trong những dạng quặng, đá phổ biến
Khoáng
Khoảng nồng độ asen (mg.kg
–1
)
Khoáng sulphua
Pyrit
100 77000
Pyrotit
5 100
Macasit
20 600
Galenit
5 10000
Sphalerit
5 17000
Chalcopyrit
10 5000
Khoáng oxyt
Hematit
trên 160
Fe oxit
trên 2000
Fe(III) oxyhydroxit
trên 76000
Magnetit
< 3
Siderit
< 3
Khoáng sulphat
Gypsum/anhydrite
< 1 6
Barit
< 1 12
Jarosit
34 1000
Các khoáng khác
Apatit
< 1 1000
Halit
< 3
Florua
< 2
nghiên
asen
nên khó phasen
asen
sen - 1000 ppm.
sen có
g cao
.nH
2
2
2
là
6080%, MnO là 825%, H
2
O là 460%.
- Manganit: MnO
2
.MnO(OH)
2
2
49%,
H
2
O 10,2%.
- Trong tha-,0001- 0,15 mg/kg [6].
1.1.1.2. Asen và mangan trong đất v vỏ phong hoá
ít tài lsen
sen ,
sen trong 11
ppm. Asen trong quá trình phong
vùng sen trong
sen
4
,
Mn(NO
3
)
2
, Mn(HCO
3
)
2
, Mn(H
2
PO
4
)
2
3
O
4
, Mn
2
O
3
, MnO
2
, MnCO
3
,
20 1.1.2. Asen và mangan trong không khí
Ta
, met
[18]. , n
g/m
3
. ,
, g/m
3
khu
, t
asen g/m
3
[WHO, 2001].
Hsen trong
không khí Vinày là do ngày càng
sen
trong không khí nông thôn 1.5 g/m
3
,
0.5 3 g/m
3
, g/m
3
.
mangan, t
mangan g/m
nhiên, aasenat As(V), asenit 21
As(III). As(asen trong nvà As(III)
asen trong senat
AsO
4
3-
, HAsO
4
2-
, H
2
AsO
4
-
, H
3
AsO
4
;
H
3
AsO
3
, H
3
H
2
AsO
3
-
+ H
+
pK
1
= 9,2
H
2
AsO
3
-
HAsO
3
2-
+
H
+
pK
2
= 12,1
H
3
AsO
4
Hình 1.1: Ảnh hưởng của pH đến dạng tồn tại của asen 22
H
3
AsO
4
H
2
AsO
4
-
+ H
+
pK
1
= 2,3
H
2
AsO
4
4
2-
2
AsO
4
-
Ảnh hưởng của pH-E
h
-
a-
H
2
AsO
4
-
4
2-
. H
3
AsO
4
AsO
4
và áp suất 1 bar [85]
23
Hình 1.3 sen -Fe-H
2
O trong
a
asenat trong
at
82].
Hình 1.3: Đồ thị E
h
-pH của hệ As-Fe-H
2
O [82]
. Tuy
con
asen .
, - 3000g/lng
[WHO, 2001].
asen cao còn nhánh sông 121g/l. M
bình là 60 là khá n20].
a
Copyright: Tài liệu đại học ©