顆粒在線訊：飲用水消毒方案減少了水傳播疾病風(fēng)險，但在此過程中產(chǎn)生的消毒副產(chǎn)物（DBP）對生態(tài)環(huán)境和人類健康帶來了威脅。地下水和地表水資源中存在一定量的天然有機(jī)物（NOM），其中腐植酸（HA）在水處理的消毒（氯化）過程中可轉(zhuǎn)化為致癌副產(chǎn)物，如三氯甲烷、氯仿和二氯乙腈等。HA本身可能成為危害的污染物，與重金屬結(jié)合具有較強(qiáng)的結(jié)合力和靜電相互作用，導(dǎo)致金屬-有機(jī)復(fù)合物的形成，這些復(fù)合物使它們從水中的根除變得更加復(fù)雜。已有研究開發(fā)了一系列傳統(tǒng)工藝如混凝、臭氧化、離子交換、吸附，并用于HA的處理，但去除頑固廢物的效率較低，從而吸附法受到關(guān)注。一些吸附劑（活性炭、赤鐵礦等）相對較高的價格和有限的應(yīng)用場景，致使需要尋找更具成本效益的吸附載體。骨炭（BC）因優(yōu)良的物理化學(xué)性質(zhì)、易于生產(chǎn)、成本低、生態(tài)環(huán)境友好以及在修復(fù)廢水方面（重金屬和氟化物）取得了效果，其大比表面積特性使其有望成為有機(jī)物良好的吸附劑。

　　中國科學(xué)院新疆理化技術(shù)研究所分離材料與技術(shù)研究團(tuán)隊與英國諾丁漢特倫特大學(xué)合作，開發(fā)出新型的基于低成本和具有自再生功能的牛骨炭（Calf bone char，CBC）吸附劑工藝來解決較為緊迫的HA去除問題。CBC作為HA的超級吸附劑，可去除92.1-100 %的HA?？蒲腥藛T通過掃描電子顯微鏡進(jìn)行表征測試，并通過系列實驗確定了CBC吸附劑的吸附/解吸和自再生的各種參數(shù)。結(jié)果表明，CBC具112 m2/g的高比表面積，其吸附量可達(dá)38.08 mg/g（HA = 20 mg/L，pH = 4.0），比水中的典型HA含量高幾倍。與其他類似研究相比，時間更短地提高了HA去除率（36.7-99.8%），而pH降低（10降低到4）增加了吸附率（12.35%增大到98.3%）。吸附動力學(xué)模型和Langmuir等溫線較好地擬合，表明吸附是通過單層形成進(jìn)行。熱力學(xué)常數(shù)支持吸附的吸熱、自發(fā)和可逆性質(zhì)，可實現(xiàn)100%的HA去除。為了重復(fù)使用HA耗盡的CBC，通過NaOH處理實現(xiàn)了100%的再生，證明了該過程的可持續(xù)性。該成果首次報道了牛骨炭吸附用于去除水中有機(jī)物污染物的可行性。CBC作為新的吸附材料，提供了經(jīng)濟(jì)且可持續(xù)的水預(yù)處理工藝，為構(gòu)建兼具成本效益、可擴(kuò)展性的水處理工藝提供了技術(shù)指導(dǎo)。 

　　相關(guān)研究成果發(fā)表在Chemosphere上。研究工作得到新疆理化所特別研究助理項目、英國工程和物理科學(xué)研究委員會（EPSRC）的支持。  

圖1.A、吸附劑劑量對HA去除率的影響，B、水溶液pH對HA去除率的影響

圖2.A、偽一階吸附動力學(xué)模型，B、偽二階吸附動力學(xué)模型