Nghiên cứu chế tạo vật liệu hấp phụ kim loại nặng trong môi trường nước từ sản phẩm phụ của sản xuất nông nghiệp

Bài viết này nghiên cứu khả năng xử lý ion Pb2+ô nhiễm trong môi trường nước bằng vật liệu mới, từ sản phẩm phụ của sản xuất nông nghiệp. Than sinh học được tổng hợp trong phòng thí nghiệm bằng phương pháp nhiệt phân rơm rạ trong điều kiện không có oxy.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu chế tạo vật liệu hấp phụ kim loại nặng trong môi trường nước từ sản phẩm phụ của sản xuất nông nghiệpHóa học & Kỹ thuật môi trường NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VẬT LIỆU HẤP PHỤ KIM LOẠI NẶNG TRONG MÔI TRƯỜNG NƯỚC TỪ SẢN PHẨM PHỤ CỦA SẢN XUẤT NÔNG NGHIỆP Nguyễn Mạnh Tường* Tóm tắt: Bài báo này nghiên cứu khả năng xử lý ion Pb2+ô nhiễm trong môi trường nước bằng vật liệu mới, từ sản phẩm phụ của sản xuất nông nghiệp. Than sinh học được tổng hợp trong phòng thí nghiệm bằng phương pháp nhiệt phân rơm rạ trong điều kiện không có oxy. Kết quả nghiên cứu cho thấy với thời gian nhiệt phân 3h, nhiệt độ nhiệt phân là 550oC, than sinh học có chất lượng tốt. Cấu trúc của vật liệu được xác định bằng các phương pháp hóa lý hiện đại như: SEM, Xray, EDX, TGA, IR, BET. Các thông số của quá trình hấp phụ như: thời gian tương tác, pH, khối lượng than tối ưu đầu vào, dung lượng hấp phụ cực đại được khảo sát. Theo mô hình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir, dung lượng hấp phụ cực đại của than sinh học với Pb2+ đạt 60 mg/g.Từ khóa: Môi trường, Hấp phụ, Than sinh học, chì. 1. MỞ ĐẦU Việt Nam có truyền thống sản xuất nông nghiệp từ hàng ngàn năm nay. Trongnhững năm gần đây, sản lượng nông sản Việt Nam liên tục tăng cao do áp dụngcác kỹ thuật canh tác tiên tiến, hiện đại. Cùng với sự phát triển đó, mỗi năm ViệtNam có khoảng 100-200 triệu tấn phế, phụ phẩm hữu cơ thải ra từ sản xuất nôngnghiệp. Một phần phế, phụ phẩm nông nghiệp vẫn chưa được quản lý tốt, thải trựctiếp ra môi trường sống, gây ô nhiễm môi trường sống ở nhiều nơi. Phế, phụ phẩmnông nghiệp từ cây lúa như rơm rạ thường được bỏ lại trên đồng ruộng, một thờigian sau sẽ đốt bỏ. Rơm rạ khi bỏ lại dưới đồng ruộng sẽ tạo điều kiện cho các visinh vật phát triển, nếu đồng ruộng bị ngập úng sẽ sinh ra khí methane. Khi đốt bỏrơm rạ sẽ sinh khí CO2. Khí CO2 cùng với CH4 làm tăng hiệu ứng nhà kính. Việcđốt bỏ rơm rạ đồng loạt còn tạo ra một lượng lớn khói, bụi, làm ảnh hưởng đến môitrường không khí, sức khỏe con người và thậm chí có tác động tiêu cực tới giaothông và một số ngành khác. Sự phân hủy các vật liệu hữu cơ không được quản lýnày đã góp phần làm gia tăng lượng khí nhà kính phát thải vào khí quyển. Các ion kim loại nặng tồn tại trong môi trường nước có tác động không nhỏ tớisức khỏe của con người và cơ thể sống. Các kim loại này sau khi xâm nhập vào cơthể được tích lũy dần dần và gây rối loạn chuyển hóa, rối loạn chức năng của thận,phá hủy tủy sống, gây ung thư… Pb2+ là ion kim loại nặng khá phổ biến trongnước thải công nghiệp, do đó nồng độ Pb2+ cần hạn chế ở mức thấp. Để giảm phát thải khí nhà kính, góp phần kìm hãm biến đổi khí hậu toàn cầu,việc nghiên cứu, sản xuất và sử dụng than sinh học làm chất hấp phụ ô nhiễm môitrường nước là một trong các biện pháp hiệu quả để giảm bớt khí nhà kính trongkhí quyển. Than sinh học là sản phẩm giàu cacbon thu được khi nhiệt phân các vậtliệu hữu cơ như gỗ, lá cây, phụ phẩm nông nghiệp…ở nhiệt độ tương đối thấp(