薛 超 祁佩时 刘云芝

(哈尔滨工业大学市政环境工程学院，城市水资源与水环境国家重点实验室，黑龙江 哈尔滨 150090)

河流中的镉污染通常来自发电、冶金、电镀、染料、垃圾焚烧处理、水泥生产等行业排放的工业废水以及镉矿相对丰富的矿区尾矿外渗[1-2]。镉对人体呼吸道和消化系统均有影响，严重时可能引发癌症[3-4]，因此对河流中的镉污染进行治理十分必要。

海藻酸钠是一种从藻类中提取出的可生物降解的天然多糖类化合物[5]，其在水溶液中能够与金属离子进行络合从而降低水中的金属污染，且海藻酸钠的生物兼容性高，能够负载微生物以实现对水中各种污染物的降解去除[6-7]。海藻酸钠在水处理中的应用前景非常广阔，但由于其凝胶化后较脆，在实际工程应用中易大量流失，回收率低。碳纤维结构简单，多孔且比表面积大，表面含有多种官能团，多用于吸附各类污染物[8-10]。碳纤维生物相容性高且环境友好，不会对环境造成二次污染，因此可以考虑采用碳纤维材料作为海藻酸钠的载体，使海藻酸钠与碳纤维紧密结合，提高海藻酸钠的回收率。然而未经改性的碳纤维表面能较低，带有的极性官能团数量较少，与海藻酸钠的结合强度差，因此需要对碳纤维材料进行表面改性处理进而提高其与海藻酸钠的结合强度。为此，本研究采用硝酸、高锰酸钾以及过氧化氢对聚丙烯腈基碳纤维(PAN-CF)进行氧化改性，并利用海藻酸钠与改性PAN-CF制作复合材料，研究复合材料对水溶液中Cd2+的吸附能力，考察了吸附时间、溶液pH对Cd2+吸附效果的影响，并初步探讨了吸附过程的作用机制。……