• 关键词：硝酸改性活性炭  赤铁矿  生物可利用性  效果  影响因素

• 基金项目：国家自然科学基金（No.21606214）；国家水体污染控制与治理科技重大专项（No.2018ZX07109-003）

• 杨予宁
• 1. 吉林建筑大学, 市政与环境工程学院, 长春 130118;2. 中国环境科学研究院, 国家环境保护地下水污染模拟与控制重点实验室, 北京 100012

• 陈雷
• 吉林建筑大学, 市政与环境工程学院, 长春 130118

• 姜玉
• 1. 中国环境科学研究院, 国家环境保护地下水污染模拟与控制重点实验室, 北京 100012;2. 上海大学, 环境与化学工程学院, 上海 200444

• 高绍博
• 1. 中国环境科学研究院, 国家环境保护地下水污染模拟与控制重点实验室, 北京 100012;2. 中国地质大学(北京), 水资源与环境学院, 北京 100083

• 李鸣晓
• 中国环境科学研究院, 国家环境保护地下水污染模拟与控制重点实验室, 北京 100012

• 许铮
• 1. 吉林建筑大学, 市政与环境工程学院, 长春 130118;2. 中国环境科学研究院, 国家环境保护地下水污染模拟与控制重点实验室, 北京 100012

• 席北斗
• 1. 中国环境科学研究院, 国家环境保护地下水污染模拟与控制重点实验室, 北京 100012;2. 上海大学, 环境与化学工程学院, 上海 200444;3. 中国地质大学(北京), 水资源与环境学院, 北京 100083

• 李瑞
• 中国环境科学研究院, 国家环境保护地下水污染模拟与控制重点实验室, 北京 100012

• 摘要：赤铁矿生物可利用性弱、污染物去除效率低，但因其具有价格低廉、存在广泛的特点而常被用于环境污染治理与修复.本研究通过向赤铁矿生物还原体系中添加硝酸改性后的活性炭，以强化矿石中Fe （Ⅲ）的生物可利用性.同时，以Fe （Ⅲ）还原率与有机物降解率为响应值，通过响应曲面法探究了赤铁矿浓度、有机物浓度与硝酸改性剂浓度对赤铁矿生物可利用性的影响机制.结果表明，硝酸改性活性炭可以提高赤铁矿的生物可利用性，促进有机物的降解，赤铁矿浓度对反应的影响最为显著.生物反应过程的最佳条件为：赤铁矿初始浓度8.35 mmol·L^-1、有机物初始浓度13.41 mmol·L^-1、硝酸改性剂浓度5.07%.硝酸改性活性炭强化赤铁矿生物体系虽能降解高浓度有机物，但有机物去除效率仅为20%~50%，证明该体系适用于低有机物浓度的水环境.本研究对促进水、土壤环境中有机物的降解具有重要科学意义.

• Abstract：Hematite has weak bioavailability and low efficiency of pollutant removal, but it is widely used for environmental remediation because of its low price. In this study, nitric acid-modified activated carbon was added to the hematite bioreduction system to enhance the bioavailability of Fe(Ⅲ). Based on the Fe(Ⅲ) reduction rate and organic matter degradation rate, the effects of hematite, organic matter and nitric acid modifier concentrations on the bioavailability of hematite was investigated with response surface methodology. The results show that nitric acid-modified activated carbon can improve the bioavailability of hematite and promote the degradation of organic matter, and the concentration of hematite has the most significant effect on the reaction. The optimal conditions for the bioprocess were 8.35 mmol·L^-1 of hematitle, 13.41 mmol·L^-1 of organic matter, and 5.07% of nitric acid modifier. However, The nitric acid-modified activated carbon only can enhance the high-strength organics removal in the range of 20%~50%, which indicates that the system is suitable for the water environment containing low organic matter. This study has scientific significance for promoting organic matter degradation in water and soil environment.

• Key words：nitric acid modified activated carbon  hematite  bioavailability  effect  influencing factors

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