顆粒在線訊：飲用水消毒方案減少了水傳播疾病風險，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，與重金屬結合具有較強的結合力和靜電相互作用，導致金屬-有機復合物的形成，這些復合物使它們從水中的根除變得更加復雜。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)良的物理化學性質(zhì)、易于生產(chǎn)、成本低、生態(tài)環(huán)境友好以及在修復廢水方面（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物良好的吸附劑。

　　中國科學院新疆理化技術研究所分離材料與技術研究團隊與英國諾丁漢特倫特大學合作，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)。結果表明，CBC具112 m2/g的高比表面積，其吸附量可達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%）。吸附動力學模型和Langmuir等溫線較好地擬合，表明吸附是通過單層形成進行。熱力學常數(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物污染物的可行性。CBC作為新的吸附材料，提供了經(jīng)濟且可持續(xù)的水預處理工藝，為構建兼具成本效益、可擴展性的水處理工藝提供了技術指導。 

　　相關研究成果發(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、偽一階吸附動力學模型，B、偽二階吸附動力學模型