[发明专利]水环境中柠檬酸钒去除方法、试剂盒及应用

说明书

本发明一个或多个实施例涉及环境治理技术领域，具体涉及一种水环境中柠檬酸钒去除方法、试剂盒及应用。所述方法包括如下步骤：将柠檬酸钒溶液置于反应容器中；向反应容器中加入铁基矿石材料和过氧单硫酸盐溶液，得到反应体系；其中，在反应体系的反应期间，搅拌反应体系，以进行反应；将反应结束后的反应体系的pH值调节至7.5以上，以使反应体系析出沉淀；去除沉淀，以将钒从水环境中去除。该方法可以稳定且高效地去除水环境中的柠檬酸钒。

技术领域

本说明书一个或多个实施例涉及环境治理技术领域，具体涉及一种水环境中柠檬酸钒去除方法、试剂盒及应用。

背景技术

钒(V)资源存在于世界各地的矿藏和碳氢化合物矿藏中。富含钒的岩石和沉积物的风化导致其在土壤和地下水中的浓度具有积累效应，经过雨水和水流的淋滤作用转移至地下水中。富士山(日本) 地下水中检测到钒的浓度高达58-99mg/L，钒是通过地下水与富士山火山岩的简单相互作用而浸出的。在人类密集的采矿和冶炼活动中，矿石在加工过程中产出了大量含重金属钒的粉尘和废水，可能进入土壤和地下水。由于矿产资源的开采和加工，受钒和铬污染的地下水逐渐在世界范围内被报道。在天然水中重金属往往与有机配体如天然有机物、柠檬酸、草酸、酒石酸和乙二胺四乙酸等络合，形成结构更为稳定、更易迁移的配合物。柠檬酸是自然界中十分常见的有机物，且具有多种官能团的羧酸，主要来源于植物分泌和微生物分解。在低氧条件下，钒可与溶解的无机和有机配体络合，从而改变钒在地下水中的吸附行为。

钒是一种中等毒性的金属，然而环境介质中高浓度钒对动植物和微生物都有一定的危害。钒是一种非挥发性金属，主要通过呼吸接触危害人体健康，能够刺激致使人体呼吸、消化和神经系统损伤，对心脏和肾脏有一定程度的伤害，使皮肤出现炎症并引起变态性疾病。通常钒在自然界中以两种氧化态(正四价和五价)存在，其毒性随价态的增大而增大。对生物生命健康有危害，因为它对磷酸盐代谢有不利影响。环境中有许多羧基、氨基、酚羟基等官能团与重金属离子形成高水溶性的污染物，导致重金属离子在水环境中迁移性增加。在水生或土壤环境中，超过90％的金属离子是络合的，而且由于螯合金属在各种pH条件下都非常稳定，因此使用大多数现有技术去除它们具有一定的困难。重金属离子被有机配体包围在中心，使得重金属络合物的结构更加稳定，常规的办法不易去除。含钒有机络合物在天然环境中容易逐渐被氧化，成为潜在污染源。

发明内容

本说明书实施例描述了一种水环境中柠檬酸钒去除方法、试剂盒及应用，可以稳定且高效地去除水中的柠檬酸钒。

第一方面，本说明书实施例提供了一种水环境中柠檬酸钒去除方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

(1)，将柠檬酸钒溶液置于反应容器中；

(2)，向反应容器中加入铁基矿石材料和过氧单硫酸盐溶液，得到反应体系；其中，在反应体系的反应期间，搅拌反应体系，以进行反应；

(3)，将反应结束后的反应体系的pH值调节至7.5以上，以使反应体系析出沉淀；

(4)，去除沉淀，以将钒从水环境中去除。

在一个示例中，在所述反应体系中，柠檬酸钒的初始浓度为0.1- 0.8mM，过氧单硫酸盐初始浓度为5mM，铁基矿石材料添加量为8 g/L。

在一个示例中，在所述反应体系中，过氧单硫酸盐的初始浓度为 5-10mM，柠檬酸钒初始浓度为0.4mM，铁基矿石材料添加量为8g/L。

在一个示例中，在所述反应体系中，铁基矿石材料添加量为4-8 g/L，柠檬酸钒浓度初始为0.4mM，过氧单硫酸盐的初始浓度为5mM。

在一个示例中，在所述反应体系中，柠檬酸钒初始浓度为0.4mM，过氧单硫酸盐的初始浓度为5mM，铁基矿石材料添加量为8g/L。

在一个示例中，所述铁基矿石材料为黄铁矿。