天然有機物對水中砷之氧化還原特性研究

Abstract

砷為台灣西南部以及東北部地下水中常見的污染物，對人體具有急性及慢性的危害，我國飲用水水質標準為10 μg/L。由於傳統的淨水程序較無法有效去除砷，故有?多方法，例如吸附法，常被用於處理水中的砷，但是處理砷時，水中有機物常是影響砷型態及去除重要因素，本研究共分成兩部分，包括開發新型吸附材料以去除砷、以及探討天然水中有機物對砷型態之影響。 本研究結合高分子材料聚亞苯基楓以及合成鐵氧化物粉末，製成中空纖維條狀吸附劑，然後測試其對於砷的吸附效能。研究結果顯示，於pH值為7 5的情形下且砷的初始濃度約為10 mg/L時，本吸附劑對於三價砷的吸附效能較五價砷佳，每克吸附劑對於三價砷及五價砷的吸附效能分別為3 8及1 6毫克的砷。 本研究採集三種成?湖、嘉義地下水及鹽水地下水等三個天然水水樣，分別經0 45 μm濾膜以及奈米過濾後，分析水中有機物濃度、分子量大小、及類別等特性，再於水樣中添加1000 μg/L的三價砷或五價砷，進行砷的氧化還原動力實驗，以觀察砷的氧化還原情形。 研究結果顯示，三種水體含不同分子量、及不同濃度的有機物，但均會造成三價砷氧化，而只有成?湖水會造成五價砷的還原。由於成?湖水樣中的有機物多為較大分子量>30000Da)，即使排除大部分大分子量有機物後，成?湖水樣仍有少量五價砷還原的情形，推測五價砷的還原除可能與成?湖內有機物種類有關外，亦可能會受大分子量有機物濃度之影響；水中生物聚合物、小分子腐植質及小分子有機酸等有機物，均會與砷有結合情形產生，但因有機物組成複雜，在缺乏資料庫情況下，無法比對出化合物與砷鍵結的價數及有機物種類。

Date of Award	2014 Aug 29
Original language	Chinese
Supervisor	Tsair-Fuh Lin (Supervisor)