Nghiên cứu ứng dụng sắt nano xử lý nước ô nhiễm crôm và chì

Nghiên cứu ứng dụng sắt nano xử lý nước ô nhiễm crom chì ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - Phạm Thị Thùy Dƣơng NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG SẮT NANO XỬ LÝ NƢỚC Ơ NHIỄM CRƠM VÀ CHÌ LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội - 2012 Luận văn Thạc sĩ khoa học Nghiên cứu ứng dụng sắt nano xử lý nước nhiễm crom chì ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - Phạm Thị Thùy Dƣơng NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG SẮT NANO XỬ LÝ NƢỚC Ơ NHIỄM CRƠM VÀ CHÌ Chun ngành: Khoa học Môi Trƣờng Mã số: 60 85 02 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS TS LÊ ĐỨC Hà Nội - 2012 Luận văn Thạc sĩ khoa học Nghiên cứu ứng dụng sắt nano xử lý nước nhiễm crom chì MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG DANH MỤC HÌNH DANH MỤC BIỂU ĐỒ DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT MỞ ĐẦU CHƢƠNG 1:TỔNG QUAN TÀI LIỆU 13 1.1 Tổng quan crom chì 13 1.1.1 Nguồn gốc, tính chất hóa lý, dạng tồn crom chì 13 1.1.1.1 1.1.1.2 1.1.2 1.1.2.1 1.1.2.2 Crom 13 Chì 16 Nguyên nhân gây ô nhiễm crom chì nƣớc 19 Crom 20 Chì 25 1.1.3 1.1.3.1 1.1.3.2 Ảnh hƣởng độc hại Cr Pb ngƣời sinh vật 30 Ảnh hưởng crom 30 Ảnh hưởng Pb 33 1.2 Một số phƣơng pháp xử lý nƣớc thải ô nhiễm kim loại nặng 35 1.2.1 1.2.2 1.2.3 1.3 Phƣơng pháp xử lý lý học 35 Phƣơng pháp xử lý hóa học hóa lý 36 Phƣơng pháp sinh học 37 Khái quát nano 38 1.3.1 1.3.2 1.3.2.1 1.3.2.2 Công nghệ nano 38 Vật liệu nano 38 Khái niệm 38 Tính chất vật liệu nano 39 1.3.2.3 1.3.2.4 1.3.3 Các phương pháp chế tạo vật liệu nano 40 Một số ứng dụng vật liệu nano 46 Giới thiệu vật liệu chứa sắt nano nano lƣỡng kim 50 1.3.3.1 Tính chất hạt sắt nano 50 1.3.3.2 Tính chất hạt nano lưỡng kim 51 Luận văn Thạc sĩ khoa học Nghiên cứu ứng dụng sắt nano xử lý nước ô nhiễm crom chì 1.4 Tổng quan khu cơng nghiệp Phố Nối A 53 1.4.1 1.4.2 Giới thiệu chung 53 Hiện trạng môi trƣờng nƣớc thải khu công nghiệp Phố Nối A 55 CHƢƠNG 2: ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 57 2.1 Đối tƣợng nghiên cứu 57 2.2 Nội dung nghiên cứu 57 2.3 Phƣơng pháp nghiên cứu 57 2.3.1 2.3.1.1 Hóa chất thiết bị 57 Hoá chất 57 2.3.1.2 Thiết bị sử dụng 58 2.3.2 2.3.3 2.3.3.1 2.3.3.2 2.3.4 Phƣơng pháp xác định nƣớc ô nhiễm Cr Pb 58 Chuẩn bị vật liệu sắt nano, nano lƣỡng kim 58 Điều chế sắt nano 58 Điều chế nano lưỡng kim (Fe - Cu) 59 Phân tích đặc tính vật liệu 59 2.3.5 Khảo sát số yếu tố ảnh hƣởng đến hiệu xử lý nƣớc ô nhiễm Cr Pb sắt nano, nano lƣỡng kim 60 2.3.5.1 Đối với Cr(VI) 60 2.3.5.2 Đối với chì 61 2.3.6 Đánh giá hiệu xử lý nƣớc ô nhiễm Cr Pb vật liệu sắt nano nano lƣỡng kim 62 CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 64 3.1 Kết điều chế sắt nano nano lƣỡng kim 64 3.1.1 3.1.1.1 3.1.1.2 3.1.1.3 Sắt nano 64 Phổ nhiễu xạ tia X sắt nano 64 Ảnh chụp SEM sắt nano 66 Ảnh chụp TEM sắt nano 67 3.1.2 Nano lƣỡng kim 69 3.1.2.1 Phổ nhiễu xạ tia X nano lƣỡng kim 69 3.1.2.2 Ảnh chụp TEM nano lƣỡng kim Fe-Cu 70 3.2 Kết khảo sát yếu tố ảnh hƣởng tới trình xử lý nƣớc ô nhiễm Cr(VI) Pb sắt nano nano lƣỡng kim…………………………………………….63 Luận văn Thạc sĩ khoa học Nghiên cứu ứng dụng sắt nano xử lý nước nhiễm crom chì 3.2.1 Đối với Cr(VI) 72 3.2.2 Đối với chì 79 3.3 Hiện trạng ô nhiễm nƣớc khu công nghiệp Phố Nối A tỉnh Hƣng Yên85 3.4 Đánh giá hiệu xử lý nƣớc ô nhiễm Cr Pb vật liệu sắt nano nano lƣỡng kim 86 3.4.1 Thử nghiệm xử lý Cr 86 3.4.2 Thử nghiệm xử lý chì 87 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 88 Kết luận 88 Kiến nghị 89 PHỤ LỤC 96 TÀI LIỆU THAM KHẢO 90 Luận văn Thạc sĩ khoa học Nghiên cứu ứng dụng sắt nano xử lý nước ô nhiễm crom chì DANH MỤC BẢNG Bảng 1: Lƣợng thải Crom vào khí từ nguồn tự nhiên ngƣời năm 1983………………………………………………………………………………………11 Bảng 2: Hàm lƣợng Cr vào đất từ nguồn nông nghiệp………………………………….14 Bảng 3: Trị số trung bình Cr bùn, cống rãnh thành phố…………….…………….14 Bảng 4: Hàm lƣợng Cr bùn thải toàn cầu .15 Bảng 5: Trữ lƣợng Pb môi trƣờng………… ………………………… ……16 Bảng 6: Hàm lƣợng Pb bùn đất xã Chỉ Đạo ( Hƣng Yên) 19 Bảng : Các chất hợp chất xử lý Fe0 nano……………….…………….38 Bảng 8: Ảnh hƣởng pH đến hiệu xử lý Cr(VI)………………………… …… 63 Bảng 9: Ảnh hƣởng thời gian phản ứng đến hiệu xử lý Cr(VI)…….………….65 Bảng 10: Ảnh hƣởng nồng độ Cr(VI) ban đầu…………………………………… 66 Bảng 11: Ảnh hƣởng hàm lƣợng nano đến hiệu xử lý Cr(VI)………… …… 68 Bảng 12: Ảnh hƣởng pH dung dịch đến hiệu xử lý chì……………… ………69 Bảng 13: Ảnh hƣởng thời gian phản ứng đến hiệu xử lý chì…………… ……71 Bảng 14: Ảnh hƣởng nồng độ chì ban đầu………………………………………… 72 Bảng 15: Ảnh hƣởng hàm lƣợng nano đến hiệu xử lý chì…………………… 74 Bảng 16: Kết phân tích mẫu nƣớc thải KCN Phố Nối A ………………………… 75 Luận văn Thạc sĩ khoa học Nghiên cứu ứng dụng sắt nano xử lý nước ô nhiễm crom chì DANH MỤC HÌNH Hình Vịng tuần hồn Cr nhiễm mơi trƣờng……………… ……………10 Hình Vịng tuần hồn Pb, 103 t/năm …………………………………………… 18 Hình Viêm da tiếp xúc Cr…………………………………………………… ….22 Hình Sơ đồ chu chuyển môi trƣờng thâm nhập Pb vào thể ngƣời 24 Hình Hệ nhũ tƣơng nƣớc dầu dầu nƣớc………… ………………….33 Hình Cơ chế hoạt động phƣơng pháp vi nhũ tƣơng…… …………………… 34 Hình Cơ chế hình thành phát triển hạt nano dung dịch…………………….35 Hình Ứng dụng sắt nano mơi trƣờng……………………………………….37 Hình Mơ hình cấu tạo hạt sắt nano phản ứng khử xảy bề mặt hạt Fe nano………………………………………………………………………………………40 Hình 10 Sơ đồ mặt vị trí quy hoạch khu cơng nghiệp Phố Nối A……………… 44 Hình 11 Phổ nhiễu xạ tia X sắt nano……………………………………………….54 Hình 12 Ảnh nhiễu xạ tia X mẫu sắt nano đƣợc điều chế Yuan-Pang Sun, Xiao-Qin Li, Jiasheng Cao, Wei-xian Zhang, H Paul Wang (2006)………………………………55 Hình 13 Ảnh SEM lớp dƣới, khơng sử dụng chất phân tán………………………….56 Hình 14 Ảnh SEM lớp trên, không sử dụng chất phân tán………………………… 57 Hình 15 Mẫu sắt nano điều chế………………………………………………… ….….58 Hình 16 Ảnh TEM phân tử sắt nano điều chế số nhà khoa học khác… …….58 Hình 17 Phổ nhiễu xạ tia X nano lƣỡng kim……………………………………….59 Hình 18 Ảnh nhiễu xạ tia X nano lƣỡng kim Fe – Cu đƣợc chế tạo Chien-Li Lee & Chih-Ju G Jou…………………………………………………………………………60 Luận văn Thạc sĩ khoa học Nghiên cứu ứng dụng sắt nano xử lý nước ô nhiễm crom chì Hình 19 Ảnh chụp TEM phân tử nano lƣỡng kim điều chế …………………….61 Hình 20 Ảnh chụp TEM nano lƣỡng kim Fe-Ni Zhanqiang Fang, Xinhong Qiu, Jinhong Chen, Xiuqi Qiu (2011)……………………………………………………… 61 Hình 21 Cơ chế khử Cr(VI) sắt nano……………………………………………….62 Luận văn Thạc sĩ khoa học Nghiên cứu ứng dụng sắt nano xử lý nước nhiễm crom chì DANH MỤC BIỂU ĐỒ Biểu đồ 1: Ảnh hƣởng pH dung dịch đến hiệu xử lý Cr(VI)………………… 63 Biểu đồ 2: Ảnh hƣởng thời gian phản ứng đến hiệu xử lý Cr(VI)………….….65 Biểu đồ 3: Ảnh hƣởng nồng độ Cr(VI) ban đầu…………… ……………… ……67 Biểu đồ 4: Ảnh hƣởng hàm lƣợng nano đến hiệu xử lý Cr(VI)… ………… 68 Biểu đồ 5: Ảnh hƣởng pH dung dịch đến hiệu xử lý chì………………………70 Biểu đồ 6: Ảnh hƣởng thời gian phản ứng đến hiệu xử lý chì………………… 71 Biều đồ 7: Ảnh hƣởng nồng độ chì………………………………………… ….… 73 Biểu đồ 8: Ảnh hƣởng hàm lƣợng nano đến hiệu xử lý chì………… ……… 74 Luận văn Thạc sĩ khoa học Nghiên cứu ứng dụng sắt nano xử lý nước nhiễm crom chì DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT AAS Phƣơng pháp phổ hấp thụ nguyên tử BOD Nhu cầu oxy sinh hóa COD Nhu cầu oxy hóa học DO IARC JECFA Lƣợng oxy hịa tan nƣớc Cơ quan nghiên cứu ung thƣ quốc tế Ủy ban Chuyên gia Quốc tế Phụ gia Thực phẩm LD50 pH QCVN Liều gây chết trung bình Độ chua nƣớc Quy chuẩn Việt Nam SEM Kính hiển vi điện tử quét TEM Kính hiển vi điện tử truyền qua TSS Luận văn Thạc sĩ khoa học Tổng chất rắn lơ lửng 10 Nghiên cứu ứng dụng sắt nano xử lý nước nhiễm crom chì 3.4 Đánh giá hiệu xử lý nƣớc ô nhiễm Cr Pb vật liệu sắt nano nano lƣỡng kim Sau thực nghiệm với mẫu nƣớc tự tạo hàm lƣợng hai kim loại Cr Pb, tiến hành thí nghiệm xử lý mẫu nƣớc thải thực tế Khu công nghiệp Phố Nối A nhằm đánh giá hiệu suất xử lý vật liệu nano 3.4.1 Thử nghiệm xử lý Cr Với nồng độ Cr mẫu nƣớc thải 0,14mg/l nên bổ xung Cr vào mẫu để đƣợc dung dịch có nồng độ Cr ban đầu 10mg/l, thêm 0,025g sắt nano, thời gian xử lý 4h Kết thể nhƣ sau Với sắt nano Lƣợng sắt Thời gian phản Nồng độ Nồng độ Crôm(VI) Hiệu suất nano cho vào pH dung dịch ứng (phút) Crôm(VI) ban sau phản ứng (mg/l) xử lý (%) (g) đầu (mg/l) 0,1 240 10 0,02 99,8 Với nano lưỡng kim Lƣợng sắt nano cho pH dung dịch vào (g) 0,1 Thời gian phản Nồng độ Nồng độ Crôm(VI) Hiệu suất ứng (phút) Crôm(VI) ban sau phản ứng (mg/l) xử lý (%) đầu (mg/l) 240 10 0,05 99,5 Do hiệu suất xử lý nano lƣỡng kim thấp nên tăng hàm lƣợng nano lƣỡng kim gấp đôi so với sắt nano Kết hiệu suất xử lý Cr đạt 99%, nồng độ Cr sau xử lý 0.02mg/l 0,05mg/l; đạt QCVN 40:2011/BTNMT cột A cột B Mức hiệu suất thấp so với thử nghiệm mẫu nƣớc tự tạo (ở điều kiện nhƣ nhau) Điều giải thích việc điều chỉnh thời gian, pH dung dịch hàm lƣợng nano cho vào xử lý hoàn toàn phù hợp Nồng độ Cr sau xử lý đạt QCVN cho phép nên hoàn toàn phù hợp xử lý kim loại nƣớc thải khu công nghiệp Phố Nối A Luận văn Thạc sĩ khoa học 86 Nghiên cứu ứng dụng sắt nano xử lý nước nhiễm crom chì 3.4.2 Thử nghiệm xử lý chì Với nồng độ chì mẫu nƣớc thải 0,43mg/l nên bổ xung chì vào mẫu để đƣợc dung dịch có nồng độ chì ban đầu 50mg/l, thêm 0,025g sắt nano, thời gian xử lý 1h Kết thể nhƣ sau: Với sắt nano: Bảng:Xử lý Chì mẫu thực tế sắt nano Lƣợng sắt nano pH dung dịch cho vào (g) 0,025 Thời gian phản Nồng độ chì Nồng độ chì sau Hiệu suất ban đầu (mg/l) phản ứng (mg/l) xử lý (%) ứng (phút) 60 50 0,03 99,94 Với nano lưỡng kim Bảng:Xử lý Chì mẫu thực tế nano lưỡng kim Lƣợng nano pH dung dịch lƣỡng kim cho vào (g) 0,025 Thời gian phản Nồng độ chì Nồng độ chì sau Hiệu suất xử ứng (phút) ban đầu (mg/l) phản ứng (mg/l) lý (%) 60 50 0,15 99,7 Do hiệu suất xử lý nano lƣỡng kim thấp nên tăng hàm lƣợng nano lƣỡng kim gấ đôi so với sắt nano Kết hiệu suất xử lý Pb đạt 99%, nồng độ Pb sau xử lý 0.03mg/l 0,15mg/l; đạt QCVN 40:2011/BTNMT cột A cột B Mức hiệu suất thấp so với thử nghiệm mẫu nƣớc tự tạo (ở điều kiện nhƣ nhau) Điều giải thích việc điều chỉnh thời gian, pH dung dịch hàm lƣợng nano cho vào xử lý hoàn toàn phù hợp Nồng độ Pb sau xử lý đạt QCVN cho phép nên hoàn toàn phù hợp xử lý kim loại nƣớc thải khu công nghiệp Phố Nối A Luận văn Thạc sĩ khoa học 87 Nghiên cứu ứng dụng sắt nano xử lý nước nhiễm crom chì KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Đã tổng hợp đƣợc vật liệu sắt nano với pic đặc trƣng Fe0 xuất khoảng 2θ 44,72° với cƣờng độ lớn Các phân tử nano sắt điều chế có kích thƣớc phân tử từ 60 - 100nm bị oxy hóa Tổng hợp đƣợc vật liệu nano lƣỡng kim với pic đặc trƣng xuất khoảng 2θ Fe0 44,72° Cu0 43,16°với cƣờng độ lớn, không xuất pic phụ khác Mẫu nano lƣỡng kim khơng bị oxy hóa đƣợc bao lớp Cu0 bên ngồi Fe0 Kích thƣớc hạt nano lƣỡng kim thu đƣợc gần tƣơng đƣơng với mẫu sắt nano điều chế, kích thƣớc hạt nano lƣỡng kim khoảng từ 60- 80nm Sắt nano nano lƣỡng kim xử lý nƣớc ô nhiễm Cr(VI) pH dung dịch thích hợp (hiệu suất đạt 71,25% với sắt nano 15,87% với nano lƣỡng kim), thời gian phản ứng (hiệu suất 82,23% 20,36%), nồng độ Cr(VI) ban đầu 10mg/l (hiệu suất 87,49% 32,08%) hàm lƣợng nano cho vào 0,1g (hiệu suất 95,8% 37,65%) Sắt nano nano lƣỡng kim xử lý nƣớc ô nhiễm Pb pH dung dịch thích hợp (hiệu suất đạt 99,5% với sắt nano 37,39% với nano lƣỡng kim), thời gian phản ứng sắt nano (hiệu suất 99,96%) nano lƣỡng kim (hiệu suất 54,38%), nồng độ Pb ban đầu 50mg/l (hiệu suất 99,99% 58,89%) hàm lƣợng sắt nano cho vào 0,025g (hiệu suất 99,96%) hàm lƣợng nano lƣỡng kim cho vào 0,1g (hiệu suất 81,26%) Nƣớc ô nhiễm khu công nghiệp Phố Nối A tỉnh Hƣng Yên sau phân tích xác định đƣợc nồng độ Cr(VI) 0,14mg/l Pb 0,43mg/l, vƣợt giới hạn cho phép so với quy chuẩn kỹ thuật quốc gia nƣớc thải QCVN 40:2011/BTNMT Kết hiệu suất xử lý Cr(VI) nƣớc ô nhiễm thực tế đạt 99% sắt nano nano lƣỡng kim, nồng độ Cr sau xử lý 0.02mg/l 0,05mg/l; đạt QCVN 40:2011/BTNMT cột A cột B Luận văn Thạc sĩ khoa học 88 Nghiên cứu ứng dụng sắt nano xử lý nước ô nhiễm crom chì Kết hiệu suất xử lý Pb nƣớc ô nhiễm thực tế đạt 99% sắt nano nano lƣỡng kim, nồng độ Pb sau xử lý 0.03mg/l 0,15mg/l; đạt QCVN 40:2011/BTNMT cột A cột B Kiến nghị Trong nƣớc thải cơng nghiệp có chứa nhiều thành phần khác nhƣ chất hữu cơ, vô cơ, kim loại nặng khác Cần có nghiên cứu đánh giá sâu khả ứng dụng sắt nano xử lý nƣớc thải chứa thành phần nói khơng giới hạn xử lý kim loại Cr Pb Trong khuôn khổ luận văn, việc gia tăng nồng độ kim loại lên mức cao 300 mg/l Tuy nhiên, điều kiện thực tế, hàm lƣợng cao nhiều Cần có nghiên cứu thêm hàm lƣợng vật liệu xử lý (sắt nano nano lƣỡng kim) cho vào nồng độ chất ô nhiễm để đạt hiệu suất xử lý cao Cần nghiên cứu trình điều chế sắt nano lƣỡng kim với kim loại khác không giới hạn lƣỡng kim Fe-Cu Nano lƣỡng kim Fe-Cu đƣợc đánh giá hiệu xử lý chƣa cao, cần nghiên cứu nano lƣỡng kim với số kim loại thích hợp khác nhƣ chất ô nhiễm mà sắt nano lƣỡng kim xử lý triệt để, hiệu quả, chi phí hợp lý thân thiện với mơi trƣờng./ Luận văn Thạc sĩ khoa học 89 Nghiên cứu ứng dụng sắt nano xử lý nước ô nhiễm crom chì TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] Lê Huy Bá (2008), Độc học môi trường bản, Nhà xuất Đại học Quốc gia Hà Nội [2] Phạm Thị Thùy Dƣơng (2010), “Nghiên cứu chế tạo Fe0 nano thử nghiệm hiệu xử lý DDT tồn lƣu đất”, Khóa luận tốt nghiệp Khoa Mơi trƣờng, ĐH Khoa Học Tự Nhiên – ĐH Quốc Gia Hà Nội [3] Lê Đức, (2000), Ảnh hưởng nghề nấu tái chế chì (Pb) thủ cơng đến sức khoẻ cộng đồng môi trường thôn Đông Mai - xã Chỉ Đạo - huyện Mỹ Văn - tỉnh Hưng Yên Tuyển tập cơng trình nghiên cứu khoa học Nhà xuất Đại học Quốc gia Hà Nội, trang 89 [4] Lê Đức, Trần Khắc Hiệp, Nguyễn Xuân Cự, Phạm Văn Khang, Nguyễn Ngọc Minh (2004), “Một số phương pháp phân tích mơi trường” Nhà xuất Quốc Gia Hà Nội [5] Lê Đức nnk (2011), Nghiên cứu chế tạo vật liệu Fe nano phương pháp dùng bohiđrua (NaBH4) khử muối sắt II (FeSO4.7H2O), Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên Công nghệ 27 [6] Nguyễn Hoàng Hải, Khoa Vật lý, Trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội, “Chế tạo hạt nanơ xít sắt từ tính”, (2006) [7] Phạm Ngọc Hồ, 2004 Nghiên cứu sở khoa học xây dựng đồ trạng môi trường thành phần ứng dụng để xây dựng đồ trạng mơi trường đất, nước tỉnh Hịa Bình Hà Nội [8] http://uv-vietnam.com.vn/NewsDetail.aspx?newsId=1554 [9] Nguyễn Xuân Huân, Lê Đức (2011), Nghiên cứu xử lý Asen nước Fe0 nano, Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên Công nghệ 27 Luận văn Thạc sĩ khoa học 90 Nghiên cứu ứng dụng sắt nano xử lý nước ô nhiễm crom chì [10] Lê Văn Khoa, Nguyễn Xuân Cự, Bùi Thị Ngọc Dung, Lê Đức, Trần Khắc Hiệp, Cái Văn Tranh (2000), “Phương pháp phân tích đất nước phân bón trồng”, Nhà xuất Giáo dục, Hà Nội [11] Nguyễn Văn Niệm, (2006) “Đặc điểm địa hóa mơi trường nước ngầm dải ven biển vùng Quảng Nam-Đà Nẵng” Luận văn ThS., Đại học QG Hà Nội [12] Nguyễn Văn Niệm, Mai Trọng Tú, Bũi Hữu Việt, Nguyễn Anhh Tuấn (2006), Đặc điểm địa hoá tác hại nguyên tố chì (Pb) mơi trường Việt Nam, Cục Địa chất Khoáng sản Việt Nam, Phạm Ngũ lão, Hà Nội [13] Nguyễn Thị Nhung, Nguyễn Thị Kim Thƣờng (2008), Nghiên cứu khả tách loại Pb2+ nước nano sắt kim loại, Viện Địa chất, Viện Khoa học Công nghệ Việt Nam [14] Trịnh Thị Thanh (2003), “Độc học môi trường sức khỏe người”, Nhà xuất Quốc Gia, Hà Nội [15] Phạm Văn Thanh, (2006), Nghiên cứu đánh giá trạng nhiễm mặn, nhiễm bẩn khả cung cấp nước sinh hoạt dải ven biển miền trung từ tỉnh Quảng Bình đến tỉnh Quảng Ngãi Lưu trữ ĐC Hà Nội [16] http://vi.wikipedia.org/wiki/Công_nghệ_nano Tiếng Anh [17] Bard, A J., Parsons, R., and Jordan, J (1985) Standard Potentials in Aqueous Solutions (Marcel Dekker, New York) [18] Bartlett, R.J and Kimble, J.M., 1976a Behavior of chromium in soils: I Trivalent forms J Environ Qual., 5: 373 – 383 [19] Bartlett, R.J and Kimble, J.M., 1976a Behavior of chromium in soils: II Hexavalent forms J Environ Qual., 5: 383 – 386 Luận văn Thạc sĩ khoa học 91 Nghiên cứu ứng dụng sắt nano xử lý nước nhiễm crom chì [20] Bartlett R.J and James, B R., 1988 Mobility and bioavailability of chromium in soils In : J.O Nraigu and E Nieborer (Editors), Chromium in the Natural and Human Environments Wiley, New York, pp 267 – 303 [21] Boutonnet M., Kizling J and Stenius P (1982) Colloids Surf A 209 [22] Calder, L.M., 1988, Chromium contamination of groundwater, in Chromium in the Natural and Human Environments, Nriagu, J.O and Nieboer, E., Eds., John Wiley and Sons, New York, pp 215 – 231 [23] Cheng, S F., & Wu, S C (2000) The enhancement methods for the degradation of TCE by zero-valent metals Chemosphere, 41, 1263-1270 http://dx.doi.org/10.1016/S0045-6535(99)00530-5 [24] Chien-Li Lee & Chih-Ju G Jou (2012), “Integrating Suspended Copper/Iron Bimetal Nanoparticles and Microwave Irradiation for Treating Chlorobenzene in Aqueous Solution” Environment and Pollution; Vol 1, No 2; 2012 [25] Davis, A and Olsen, R.L., 1995, The Geochemistry of chromium migration and remediation in the subsurface, Ground Water, vol 33, pp 759 – 768 [26] Davis, J.A and Leckie, J.O., 1980, Surface ionization and complexation at the oxide/water interface : III Adsorption of anions, J Colloid Interface Sci., vol 74, pp 32 – 43 [27] D Kim et al., Nanotechnology 17 (2006) 4019 [28] Eary, L.E and Rai, D., 1987 Kinetics of chrome(III) oxidation to chromium(VI) by reaction with manganese dioxide Environ Sci Technol., 21: 1187 – 1193 [29] Eary, L.E and Rai, D., 1988 Chromate removal from aqueous wastes by reduction with ferrous ion Environ Sci Technol., 22: 972 – 977 [30] Eary, L.E and Rai, D., 1989, Kinetics of chromate reduction by ferrous ions derived from hematice and biotile at 25°C Am J Sci., 289 : 180 – 213 Luận văn Thạc sĩ khoa học 92 Nghiên cứu ứng dụng sắt nano xử lý nước nhiễm crom chì [31] F He and D Y Zhao, “Preparation and characterization of a new class of starch-stabilized bimetallic nanoparticles for degradation of chlorinated hydrocarbons in water,” Environmental Science and Technology, Vol 39, No 9, pp 3314–3320, 2005 [32] F Mafune et al., J Phys Chem 14 (2000) 8333 [33] Feltin N and Pileni M P (1997) Langmuir 13 3927 [34] Hem, J.D., 1977, Reactions of metal ions at surfaces of hydrous iron oxide, Geochim Cosmoschim Acta, vol 41, pp 527 – 538 [35] James, B.R., 1996, The challenge of remediation chromium contaminated soil, Environ Sci Technol., vol 30, pp 248 – 251 [36] Kimbrough, D.E., Cohen, Y., Winer, A.M., Creelman, L., and Mabuni, C., 1999, A critical assessment of chromium in the environment, in Critical Reviews, Environmental Science and Technology, vol 29, pp – 46 [37] Kotas, J and Stasicka, Z., 2000, Chromium occurrence in the environmental and methods of its speciation, Environ Poll Vol 107, pp 263 – 283 [38] Kumar A., Mona G (2005) Biomaterials 26 3995–4021 [39] Kunwar P Singh, Arun K Singh, Shikha Gupta, Sarita Sinha, “Optimization of Cr(VI) reduction by zero-valent bimetallic nanoparticles using the response surface modeling approach”, Desalination 270 (2011) 275–284 [40] Lien, H L., & Zhang, W X (2001) Nanoscale iron particles for complete reduction of chlorinated ethenes Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 191, 97-105 http://dx.doi.org/10.1016/S0927-7757(01)00767-1 [41] Li X., Daniel W.E., and Zhang W (2006), “Zero-valent iron nanoparticles for Abatement of Environmental Pollutants: Materials and Engineering Aspects”, Critical Reviews in Solid State and Materials Sciences, 31:111–122, 2006 [42] Liou, Y H., Lo, S L., Lin, C J., Kuan, W H., & Weng, S C (2005) Chemical reduction of an unbuffered nitrate solution using catalyzed and uncatalyzed Luận văn Thạc sĩ khoa học 93 Nghiên cứu ứng dụng sắt nano xử lý nước nhiễm crom chì nanoscale iron particles Journal of Hazardous Materials B, 127, 102-110 http://dx.doi.org/10.1016/j.jhazmat.2005.06.029 [43] Lin, C J., Lo, S L., & Liou, Y H (2004) Dechlorination of trichloroethylene in aqueous solution by noble metal-modified iron Journal of Hazardous Materials, B116, 219-228 http://dx.doi.org/10.1016/j.jhazmat.2004.09.005 [44] Lopez Q M and Rivas J (1993) J Colloid Interface Sci 158 446 [45] Massart R and Cabuil V (1987) J Chem Phys 84 967 [46] M.J Alowitz,M.M Scherer, Kinetics of nitrate, nitrite, and Cr(VI) reduction by iron metal, Environ Sci Technol 36 (2002) 299–306 [47] Nanoparticle Research 5: 323-332, wez3@lehigh.edu [48] Palmer, C.D and Puls, R.W., 1994, Natural attenuation of hexavalent chromium in groundwater and soils, Ground Water, EPA/540/S-94/505 [49] Rai, D., Sass, B.M and Moore, D.A., (1987) Chromium(III) hydrolysis constants and solubility of chromium(III) hydroxide Inorg Chem., 26: 345 - 349 [50] Richard, F.C and Bourg, A.C.M., 1991, Aqueous geochemistry of chromium: a review, Wat Res., vol 25, pp 807 – 816 [51] Schaumburg, IL 60173, (2005), “RNIP Reactive Nanoscale Iron Particles for rapid remediation of contaiminated groundwater and soil”, Toda America Inc, www.todaamerica.com [52]Sugimoto T and Matijevic E (1980) J Colloid Interface Sci 74 227 [53] Xiao-qin Li, Daniel W.Elliot, and Wei-xian (2006), “Zero-Valent Iron Nanoparticles for Abatement of Environment Pollutants: Materials and Engineering Aspects” Solid State and Materials Sciences 31, 111-122 [54] Xu, J., Dozier, A., and Bhattacharyya, D (2005a) Synthesis of nanoscale bimetallic particles in polyelectrolyte membrane matrix for reductive transformation of halogenated organic compounds J Nanopart Res 7, 449 – 461 Luận văn Thạc sĩ khoa học 94 Nghiên cứu ứng dụng sắt nano xử lý nước nhiễm crom chì [55] Yang-hsin Shih, Chung-yu Hsu, Yuh-fan Su (2011), “Reduction of haxachlorobenzene by nanoscale zero-valent iron: Kinetics, pH effect, and degradation mechanism” Separation and Purification Technology 76, 268-274 [56] Yuan-Pang Sun, Xiao-lin Li, Jiasheng Cao, Wei-xian Zhang, H.Paul Wang (2006), “Characterization of zero-valent iron nanoparticles” Advandes in Colloid and Interface Science 120, 47-56 [57] Yu-Hoon Hwang, Do-Gun Kim, Hang-Sik Shin (2011), “Mechanism study of nitrate reduction by nano zero valent iron” Journal of Hazardous Materials 185, 15131521 [58] Yunfei Xi, Magharaj Mallavarapu, Ravendra Naidu (2010), “Reduction and adsorption of Pb2+ in aqueous solution by nano-zero-valent iron-A SEM, TEM and XPS study” Materials Research Bulletin 45, 1361-1367 [59] Zhanqiang Fang, Xinhong Qiu, Jinhong Chen, Xiuqi Qiu (2011), “Removal of chromium in electroplating wastewater by nanoscale zero – valent metal with synergistic effect of reduction and immobilization”, Journal of Hazardous Materials 280 (2011) 224–231 [60] Zhanqiang Fang, Xinhong Qiu, Jinhong Chen, Xiuqi Qiu (2011), “Debromination of polybrominated diphenyl ethers by Ni/Fe bimetallic nanoparticles: Influencing factors, kinetics, and mechanism” Journal of Hazardous Materials 185 (2011) 958–969 [61] Zhang W., (2003), “Nanoscale iron could help cleanse the environment”, Journal of Sugimoto T and Matijevic E (1980) J Colloid Interface Sci 74 227 Luận văn Thạc sĩ khoa học 95 Nghiên cứu ứng dụng sắt nano xử lý nước ô nhiễm crom chì PHỤ LỤC Phụ lục 1: Các dạng tồn Crom tự nhiên Luận văn Thạc sĩ khoa học 96 Nghiên cứu ứng dụng sắt nano xử lý nước nhiễm crom chì Crơm (III) Clorit CrCl3 Natri Cromat Na2CrO4 Crôm (VI) oxit CrO3 Crocoite PbCrO4 Crôm thành phần tạo màu đỏ hồng ngọc Luận văn Thạc sĩ khoa học 97 Nghiên cứu ứng dụng sắt nano xử lý nước ô nhiễm crom chì Phụ lục 2: Vật liệu nano Cấu trúc ống nanô cácbon Minh họa cho phân tử nano phóng thích thuốc bị tác động xạ điện từ Phụ lục Một số hình ảnh trình thực nghiệm Quá trình nhỏ NaBH4 Vật liệu lắng xuống nhờ nam châm Luận văn Thạc sĩ khoa học Máy khuấy từ Vật liệu lắng đáy cốc 98 Nghiên cứu ứng dụng sắt nano xử lý nước nhiễm crom chì Vật liệu tạo thành Vật liệu bảo quản bình hút ẩm Phụ lục 4: Hệ thống xử lý nước thải tập trung Khu công nghiệp Phố Nối A Lưới lọc rác Bể điều hòa Luận văn Thạc sĩ khoa học Ngăn tách cát Bể phản ứng 99 Nghiên cứu ứng dụng sắt nano xử lý nước ô nhiễm crom chì Bể lắng cuối Nơi chứa bùn thải Luận văn Thạc sĩ khoa học Bể khử trùng Cống xả sông Bún 100 .. .Nghiên cứu ứng dụng sắt nano xử lý nước ô nhiễm crom chì ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - Phạm Thị Thùy Dƣơng NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG SẮT NANO XỬ LÝ NƢỚC Ơ NHIỄM... ô nhiễm crôm chì? ?? Mục tiêu nghiên cứu đề tài bao gồm nội dung sau: - Nghiên cứu trình chế tạo sắt nano nano lƣỡng kim - Nghiên cứu số yếu tố ảnh hƣởng đến hiệu xử lý nƣớc thải ô nhiễm crôm chì. .. khoa học 50 Nghiên cứu ứng dụng sắt nano xử lý nước ô nhiễm crom chì cho phép phản ứng xảy nhiều điểm, số lý làm cho hạt sắt nano phản ứng với chất ô nhiễm tốc độ cao c Từ tính hạt nano [6] Từ