腐植酸在生态环境治理中的应用

（一）工业循环水处理

工业循环水处理系统中，有各种换热器、泵、管道等金属设备，由于水中的悬浮物、胶体、溶解盐类及溶解气体等杂质中氧化性物质会对其发生物理、化学作用，也即是发生了金属腐蚀。腐蚀不仅造成了经济损失，同时也对安全构成威胁，所以进行工业循环水处理是节约资金和工业安全运行的重要内容。为控制其设备腐蚀，常用的方法有表面涂装、电化学保护和缓蚀剂的应用等方法。与其他防腐技术相比，使用缓蚀剂有不改变腐蚀环境就可获得良好的防腐效果、不增加设备投资等优点，因此，添加缓蚀剂是工业循环水处理系统中首选的腐蚀控制的有效途径。研究表明，由风化煤、褐煤等天然资源中分离出来的腐植酸钠富含羧基、羟基等有机基团，具有离子交换、吸附、络合等性质及良好的分散性，且能有效地分散金属氧化物，在金属表面形成化学性质稳定的保护膜，表现出良好的缓蚀性能，且使用成本低、无污染。

（二）处理含重金属废水

腐植酸对重金属离子的吸附率高且稳定。pH值为7的水中无机污染物以重金属最为突出。重金属难以被水中微生物所降解，易转化为毒性更大的烷基化合物，而通过食物链在人体内蓄积，严重危害人体健康。腐植酸是一种复杂的天然大分子有机质，其分子内含有羰基、羧基、醇羟基和酚羟基等多种活性官能团，能够与许多金属离子发生相互作用，形成稳定的螯合物。马明广等人研究了不溶性腐植酸对水溶液中的Pb、Cd、Cu等重金属离子的吸附特征。[3]结果表明，随着温度的升高和pH值的增大，不溶性腐植酸对Pb2+、Cd2+、Cu2+的吸附量增加。随着pH值的增加，在近中性条件下不溶性腐植酸对重金属离子的吸附率高且稳定。当pH=7时，在实验浓度范围内Pb2+、Cd2+、Cu2+在不溶性腐植酸中的吸附率分别为98.73％、97.86％、99.25％。吸附进行12h以后，吸附作用基本达到平衡。不溶性腐植酸对重金属离子具有强烈的吸附作用且吸附率稳定，可以广泛用于去除污水中的重金属离子。随着纳米科技的发展而诞生的纳米腐植酸鉴于其纳米效应及其分子结构特点，可与废水中重金属离子发生离子交换、络合反应及表面吸附作用，故在废水处理中的应用也较多。丁文川等人以污泥生物炭作吸附剂处理水中Cr（Ⅵ），研究了共存腐植酸对生物炭吸附性能影响，结果表明，腐植酸能显著促进生物炭对Cr（Ⅵ）的吸附，大幅提高吸附量以及缩短吸附平衡时间，生物炭吸附过程符合准二级动力学模型，并推断腐植酸共存促进生物炭吸附的机制是：腐植酸提高了Cr（Ⅵ）在生物炭表面聚集浓度，有利于生物炭对Cr（Ⅵ）的直接吸附[4]和还原，而腐植酸本身具有的吸附能力增加了对溶液中Cr（Ⅵ）和Cr（Ⅲ）的去除。(www.xing528.com)

（三）处理印染废水

印染废水是重要的工业废水之一，选择一种合理、有效的治理方法，对生态环境的保护具有重要的意义。马宏瑞等人采用腐植酸改性阳离子吸附剂（XF-I）配合聚丙烯酰胺（APAM）对高浓度染料废水的混凝效果进行了研究，并通过zeta电位、PAM相对分子质量对混凝机制进行了分析。[5]结果表明：XF-I主要通过电中和吸附大幅度降低了溶解性COD，PAM主要通过架桥和网捕作用达到高效混凝效果。当废水初始pH值为11、XF-I和APAM的投加量分别为10 g/L和50 mg/L时，废水中溶解性COD去除率达到52.4％、脱色率达到94.7％。腐植酸改性吸附剂的应用为处理高浓度有机废水提供一条新的途径。