电催化还原处理硝酸盐的电极材料研究进展

陆晓赟,任家丰,孙 婧,李洪祥,李 云,张利民,何 欢,宋海欧

(南京师范大学环境学院,江苏 南京 210023)

随着工农业快速发展,硝酸盐已成为地表水和地下水中最常见的污染物之一. 由于矿物燃料的燃烧、含氮化肥的过度使用和工业废水的排放,大量含硝酸盐的工业废水、生活污水及农田废水进入环境中,使水体中氮含量不断上升,严重地破坏了自然界的氮循环过程,对人类和环境造成严重影响[1-3]. 硝酸盐本身不具有毒性,但被人体摄入后,会在人体内转化为亚硝酸根离子,亚硝酸根离子会与血液中血红蛋白反应形成高铁血红蛋白,从而影响血液中氧的传输能力,使组织因缺氧而中毒,重者可导致呼吸循环衰竭. 另外,硝酸盐和亚硝酸盐在各种含氮有机物的作用下会形成具有化学稳定性的高致癌、致畸、致突变物质,稳定存在于人体内,严重危害人体健康[4-5]. 若高浓度的含氮物质进入水环境,会增加水体内含氮量,导致水环境出现富营养化现象,从而影响水体味道、质量、浊度等,对水环境造成极大影响[6-7]. 我国生活饮用水卫生标准设定硝酸盐氮含量不得超过10 mg/L[8].

寻求一种高效、清洁的方法处理硝酸盐废水已经成为目前研究热点之一,许多学者针对水体中硝酸盐的去除技术进行了研究. 目前,常见硝酸盐处理技术主要有生物法、物理法、化学法等,但这些方法存在周期较长、易产生污染物等问题[9-10]. 电化学技术是20世纪40年代提出的水处理方法……