摘要：通过批次实验，研究了不同pH值对零价铁还原模拟地下水中硝基苯的影响。结果表明：零价铁通过还原反应可有效降解地下水中的硝基苯，在控制pH值为3-12的硝基苯还原降解试验中，反应的最佳pH值为3；随着反应的进行pH值呈现逐渐升高的趋势；在各种pH值条件下，硝基苯的还原速率符合假一级动力学模型，表观速率常数kobs随pH值的降低而增加；硝基苯的还原速率和苯胺的生成速率都随pH值升高而减小；另外，零价铁还原硝基苯的最终还原产物为苯胺。
1.引言
据有关调查统计硝基苯生产废水中一般含有硝基苯300mg/L左右，全世界每年排入环境中的硝基苯超过10000吨。由于硝基的缺电子性，使得硝基苯很难被微生物矿化，仅靠普通的生物处理难以达到理想的处理效果。
近年来，地下水污染的原位修复，如渗透反应墙（PRB）技术已经成为处理地下水有机污染的研究热点。尽管有多种金属可用于PRB，但零价铁（ZVI）的应用最为广泛，它可以有效地还原水中的芳香化合物。硝基在零价铁的作用下转化为氨基,可有效地降低硝基芳香化合物对微生物的毒性，从而为其在自然界中的进一步生化降解创造了有利条件。
本文通过考察不同环境条件下零价铁对硝基苯的还原降解效果，特别是pH值的变化对还原反应的影响，分析和探讨还原产物物种和反应途径，为地下水中硝基苯的原位修复提供理论依据和技术支持。
2．材料与方法
2.1材料和试剂
采用分析纯的铁粉为还原铁粉，铁粉颗粒未经进一步处理，其比表面积为3.15697m2·g-1.酸性缓冲溶液由乙酸和乙酸钠配制，碱性缓冲溶液由氯化铵和氨水配制。将0.15g铁粉和10ml已配制好的硝基苯溶液置于40ml硅酸盐瓶中(配以聚四氟乙烯螺纹帽瓶盖密封)，用缓冲溶液调节pH值，在30℃的恒温水浴振荡器上振荡，每隔一定时间测定其pH值，然后用0.22μm滤膜过滤，过滤后的溶液用于测定硝基苯和苯胺。每组设计三个平行样重复试验以增加数据的可信度。
2.2分析方法
硝基苯的测定采用岛津SPD-10AVP高效液相色谱仪，UV-VIS紫外检测器，色谱柱C18(250mm×4-6mm，5μm)，柱温30℃，流动相：乙腈：水(V：V=70：30)，等梯度淋洗，流速为1.0ml·min-1。
还原产物分析采用安捷伦气-质联机GC6890-MS5973N，色谱柱为DB-5ms，(0.25mm×30m×0.25μm)，ECD检测器,初始柱温40℃,保留5min,由15℃·min-1升到150℃,保留10min，柱流量1.0ml·min-1。
还原率=(初始硝基苯浓度-剩余硝基苯浓度)/初始硝基苯浓度
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