1. 研究目的与意义及国内外研究现状

砷是一种在自然界中广泛分布的元素.砷及其化合物被大范围应用在农药、除草剂、杀虫剂、木材防腐剂、半导体材料以及多种合金中。砷及其化合物毒性很高,砷有四种氧化态,砷的毒性与其形态有关。一般情况下,无机砷的毒性大于有机砷。近年来，随着我国工农业的迅猛发展，水体砷污染问题日益严重,其高毒性对自然环境和人体健康带来严重的影响。而氧化锆作为一种金属氧化物对砷酸根具有良好的吸附能力，其化学性质稳定，具有良好的耐强酸强碱能力，且储量丰富，廉价易得，是一种理想的吸附材料。但是其作为一种粉末状材料在实际应用过程易团聚，导致吸附位点减少，且不易脱附再生，严重限制其应用。

小麦秸秆在我国产量大,成本低且易降解。20世纪90年代国外就有人对秸秆进行研究,把秸秆作为载体,研制出改性生物质复合材料,用于工业生产和废水处理等。小麦秸秆颗粒相对氧化锆粉末颗粒较大,可作为吸附剂的良好载体，不仅解决了氧化锆因粉末状易团聚失活的缺陷，而且也使秸秆处理问题得到了妥善解决。通过对秸秆进行预处理,改变秸秆的物化特征,将秸秆改良为带有季铵盐的阴离子吸附剂,通过静电作用和秸秆载体上氧化锆的选择性,对水体中砷化物进行吸附去除。

水合氧化锆改性生物质复合材料除砷的研究，不仅是水体除砷的一种新方式，而且提供了一种新的秸秆利用方式，对降低水体砷含量，改善自然环境，提高秸秆利用率都富有意义。通过改性，进一步提高改性生物质复合材料对砷的去除能力，改进其对酸碱的适应性和对竞争离子的抗干扰性。在逐步改良下，相信该方法能够更大的范围内得到实际运用。

2. 研究的基本内容

主要研究内容是将氧化锆负载到小麦秸秆上，研制出一种高性能的锆基生物质复合吸附材料，可以较为显著的吸附水体中的砷化物，能够有效去除水中砷化物。研究内容主要包括以下2方面：

（1）st-n和st-n-zr的制备及表征：

a. st-n的制备

3. 实施方案、进度安排及预期效果

本课题采用方案：

制备st-n和st-n-zr材料，进行材料表征；研究材料对水体砷的吸附等温线，研究水体中竞争离子对材料吸附量的影响以及在水体酸碱度不同的条件下，吸附量的变化情况。

4. 参考文献

[1]苑宝玲,李坤林,邢核等. 饮用水砷污染治理研究进展[j].环境保护科学, 2006,32(1):17~19.

[2] jekel m. r. removal of arsenic in drinking water treatment[j]. in: nriagu jo. arseic in the environment. new york:john wiley sons inc, 1994.

[3]尹鸿伟.阳宗海砷污染迷雾不散[j].社会双周刊，2009,4(2):11~24.