重金属污染修复：危害与技术

目录
译者序
原书序
第1章 环境中铜、锌、银、钼和稀土元素的毒性、来源及控制 1
1.1 引言 1
1.2 铜 1
1.2.1 铜及其化合物 1
1.2.2 铜的特性 2
1.2.3 铜的生产 2
1.2.4 铜的应用 2
1.2.5 铜毒性及相关危害 2
1.2.6 铜与其他元素的相互作用 4
1.3 锌 4
1.3.1 锌及其化合物 4
1.3.2 锌的特性 5
1.3.3 锌的生产 5
1.3.4 锌的应用 5
1.3.5 锌毒性及相关危害 5
1.3.6 锌与其他元素的相互作用 7
1.4 银 8
1.4.1 银及其化合物 8
1.4.2 银的特性 8
1.4.3 银的生产 8
1.4.4 银的应用 9
1.4.5 银毒性及相关危害 9
1.4.6 银与其他元素的相互作用 11
1.5 钼 11
1.5.1 钼及其化合物 11
1.5.2 钼的特性 12
1.5.3 钼的生产 12
1.5.4 钼的应用 12
1.5.5 钼毒性及相关危害 12
1.5.6 钼与其他元素的相互作用 13
1.6 稀土元素 13
1.6.1 稀土元素的特性 13
1.6.2 稀土元素的生产制备 13
1.6.3 稀土元素的应用 14
1.6.4 稀土元素毒性及相关危害 14
1.7 重金属和稀土元素的控制 15
1.7.1 含重金属固体废物的控制 15
1.7.2 含重金属的废液处理 16
1.8 小结 16
参考文献 17
第2章 环境中砷的来源、特征和处理技术 22
2.1 引言 22
2.2 砷的来源 22
2.2.1 自然来源 22
2.2.2 人类活动来源 23
2.3 砷的特征 24
2.3.1 砷的氧化和转化 24
2.3.2 砷的同素异形体 24
2.3.3 砷的毒性 24
2.3.4 砷的混合物 25
2.3.5 砷的分析和监测 26
2.4 砷的应用和污染 26
2.4.1 木材防腐剂 26
2.4.2 药物 27
2.4.3 军事 27
2.4.4 颜料 27
2.4.5 其他用途 28
2.5 水中砷污染的处理技术 28
2.5.1 氧化 28
2.5.2 化学混凝和电絮凝 33
2.5.3 沉淀 36
2.5.4 膜过滤 36
2.5.5 吸附 38
2.6 近期的研究和发展 43
2.6.1 金属氧化物纳米颗粒 43
2.6.2 纳米纤维 44
2.6.3 有机/金属氧化物纳米复合材料 45
参考文献 46
第3章 环境中钡的毒性、来源和控制 52
3.1 引言 52
3.1.1 背景简介 52
3.1.2 化学和物理性质 53
3.1.3 用途 54
3.2 环境中的钡来源 54
3.2.1 天然存在 54
3.2.2 人为来源 55
3.3 钡在环境介质中的释放 56
3.3.1 大气 56
3.3.2 水 57
3.3.3 土壤 57
3.4 钡在环境中的分布与转移 57
3.5 代谢和处置 58
3.5.1 吸收 58
3.5.2 分配 58
3.5.3 代谢 58
3.5.4 排泄 58
3.6 环境中的转运 59
3.6.1 大气 59
3.6.2 水 59
3.6.3 土壤 59
3.6.4 植被 59
3.7 毒性 60
3.8 钡及其化合物的健康风险 60
3.9 健康影响 61
3.10 环境水平 62
3.10.1 空气 62
3.10.2 水 62
3.10.3 饮用水 62
3.10.4 海水 62
3.10.5 土壤和沉积物 63
3.10.6 食物 63
3.10.7 核辐射 63
3.11 去除技术 63
3.11.1 离子交换 64
3.11.2 反渗透 64
3.11.3 石灰缓冲 65
3.11.4 频繁倒极电渗析 65
3.12 条例 65
3.13 处置 67
参考文献 67
第4章 环境中的硒、镍、铍的毒性、来源和控制 69
4.1 引言 69
4.1.1 硒、镍和铍的产生和性质 69
4.1.2 硒、镍和铍的应用 71
4.1.3 环境污染物的硒、镍和铍的来源 74
4.2 硒、镍和铍的毒性 79
4.2.1 硒的毒性 79
4.2.2 镍的毒性 82
4.2.3 铍的毒性 83
4.3 污染缓解过程 85
4.3.1 安全健康的处理工艺要求 85
4.3.2 物理化学过程 86
4.3.3 反渗透 87
4.3.4 电渗析和反电渗析 88
4.3.5 离子交换 89
4.4 生物吸附 90
4.5 硒、镍和铍的标准和法规 91
参考文献 92
第5章 纳米生物修复技术——纳米技术在生物修复中的应用 95
5.1 引言 95
5.2 常见的水污染处理技术 95
5.2.1 物理方法 95
5.2.2 化学方法 96
5.2.3 生物方法 97
5.3 纳米技术 100
5.3.1 纳米技术在重金属修复方面的应用 100
5.3.2 新技术的需求 101
5.3.3 纳米材料在去除废水中重金属的应用 101
5.3.4 纳米吸附剂 101
5.4 水中重金属的纳米生物修复技术 105
5.5 小结 105
参考文献 105
第6章 低成本吸附剂对重金属的去除 110
6.1 重金属 110
6.1.1 铬 111
6.1.2 铜 111
6.1.3 镉 112
6.2 处理废水中重金属的方法 112
6.2.1 化学沉淀法 112
6.2.2 离子交换作用 116
6.2.3 膜分离 117
6.2.4 吸附作用 118
6.2.5 生物吸附 118
6.3 低成本吸附剂在去除水体重金属上的应用 121
6.3.1 粉煤灰 122
6.3.2 稻壳 124
6.3.3 小麦秸秆和麦麸 127
6.3.4 甲壳素、壳聚糖和壳聚糖复合材料 129
6.3.5 藻类植物 131
6.3.6 细菌 137
6.4 化学性质表征技术 140
6.5 影响吸附剂吸附重金属的因素 140
6.5.1 pH 140
6.5.2 初始浓度和反应时间 141
6.5.3 螯合剂 141
6.6 吸附实验方法与计算模型 142
6.6.1 批量吸附实验 142
6.6.2 吸附模型 142
6.6.3 间歇系统中生物吸附的动力学模型 147
6.6.4 重金属生物吸附连续填料床系统 149
6.6.5 响应面法 151
6.7 小结 152
参考文献 153
第7章 硫化物沉淀法处理重金属废物 163
7.1 引言 163
7.2 过程理论 167
7.2.1 SSP的化学工艺 168
7.2.2 ISP的化学工艺 169
7.3 可溶性硫化物沉淀 170
7.3.1 生产线操作评估 171
7.3.2 SSP系统的描述和性能 175
7.3.3 SSP修正处理系统 177
7.3.4 SSP的氢氧化物系统优化 178
7.3.5 SSP成本评估 180
7.4 不可溶硫化物沉淀 182
7.4.1 工艺描述 182
7.4.2 ISP修正处理系统 187
7.4.3 ISP系统性能 187
7.4.4 ISP的氢氧化物系统优化 194
7.4.5 ISP处理费用 196
参考文献 206
第8章 新型纳米复合材料混合基质膜吸附去除水中砷 208
8.1 引言 208
8.2 砷的特性 209
8.2.1 砷在水中的化学特征和赋存形态 210
8.2.2 砷的毒性和其对人类健康的影响 211
8.2.3 适用于砷的法规和指南 211
8.3 砷的去除技术 211
8.3.1 混凝和絮凝 212
8.3.2 离子交换 212
8.3.3 吸附过程 213
8.3.4 基于膜技术的砷去除 215
8.4 混合基质膜吸附脱砷 217
8.4.1 膜作为宿主载体的优点 217
8.4.2 聚偏二氟乙烯/氧化锆平板膜 218
8.4.3 聚醚砜/锰铁二元氧化物平板膜 220
8.4.4 聚砜/氧化锆中空纤维膜 223
8.5 小结 224
参考文献 225