Selenatreduktion durch sulfidiertes nullwertiges Eisen

Description: Selen ist einerseits ein essentieller Nährstoff, andererseits aber in erhöhten Konzentrationen hochtoxisch. Die in Wasser löslichsten Se-Spezies sind Selenit (Se(IV)) und Selenat (Se(VI)). Sobald diese in die aquatische Umwelt gelangen, können sie rasch Konzentrationen erreichen, die für die aquatischen Nahrungsketten toxisch sind. In diesem Antrag wollen wir das Potenzial von sulfidisiertem nullwertigem Eisen (S-ZVI) untersuchen, um Se(VI) zu Se(0) und/oder Se(-II) zu reduzieren. Die Sulfidisierung von ZVI hat in den letzten 3 bis 4 Jahren zunehmende Aufmerksamkeit erfahren als eine Methode zur Verbesserung der Selektivität und Spezifität des Schadstoffabbaus bei der Verwendung von ZVI als abiotischem Reduktionsmittel. Bis heute wurde jedoch noch keine Studie zur Wirkung auf die Entfernung von Selenat durchgeführt. In der vorgeschlagenen Arbeit werden wir in drei Arbeitspaketen die folgende Hypothese untersuchen: i) Das S/Fe-Verhältnis in S-ZVI bestimmt seine Reaktivität gegenüber Se(VI), ii) die Anwesenheit von Sauerstoff und Fe(II) beeinflusst die Wirksamkeit von S-ZVI im Hinblick auf die Reduktion von Se(VI), iii) die Se(VI)-Reduktion durch S-ZVI wird durch den pH-Wert aufgrund elektrostatischer Effekte beeinflusst, und iv) die Anwendung von S-ZVI-Teilchen in Filterbett-Systemen ist eine wirksame Methode zur Entfernung von Selenat. Die Kinetik und Mechanismen der Wechselwirkung zwischen S-ZVI und Selenat werden in Batch-Experimenten in Kombination mit Synchrotron-basierten Methoden in Zusammenarbeit mit der Canadian Light Source untersucht. Zusätzlich werden wir Filterbett-Experimente mit S-ZVI durchführen.

SupportProgram

Origins: /Bund/UBA/UFORDAT

Tags: Nährstoffgehalt ? Eisen ? Reduktionsmittel ? Sauerstoff ? Selen ? Hydrogeologie ? Hydrochemie ? Limnologie ? Aquatisches Ökosystem ? Schadstoffabbau ? Siedlungswasserwirtschaft ? Studie ? Toxizität ? Hydrologie ? Partikel ? Aquatische Nahrungskette ? Integrierte Wasser-Ressourcen Bewirtschaftung ? Selektivität ? Wechselwirkung ?

Region: Bayern

Bounding boxes: 12.53381° .. 12.53381° x 47.795° .. 47.795°

License: cc-by-nc-nd/4.0

Language: Deutsch

Organisations

• Deutsche Forschungsgemeinschaft (Geldgeber*in)
• Umweltbundesamt (Bereitsteller*in)
• University of Saskatchewan, Canadian Light Source (Mitwirkende)
• Universität Bayreuth, Fachgruppe Geowissenschaften, Bayreuther Zentrum für Ökologie und Umweltforschung (BayCEER), Lehrstuhl für Hydrologie (Betreiber*in)
• Universität Bayreuth, Fachschaft Biologie, Bayreuther Zentrum für Ökologie und Umweltforschung (Mitwirkende)

Time ranges: 2019-01-01 - 2025-06-30

Alternatives

• Language: Englisch/English
  Title: Selenate reduction by sulfidized zero-valent iron (S-ZVI)
  Description: One the one hand, selenium is an essential nutrient, on the other hand it is highly toxic at elevated concentrations. The most soluble species in water are selenite (Se(IV)) and selenate (Se(VI)). Because of their solubility, both species can rapidly attain toxic levels in the aquatic food chain. In this proposal we will explore the potential of sulfide modified zero-valent iron (S-ZVI) to reduce Se(VI) to Se(0) and/or Se(-II). Sulfidation of ZVI has received growing attention in the last 3 to 4 years as a method to enhance selectivity and specificity of contaminant degradation by using ZVI as an abiotic reductant. To date, no study has been performed the effect on selenate removal. In the proposed research we will study along three work packages the following hypothesis: i) The S/Fe ratio of S-ZVI determines its reactivity towards Se(VI), ii) the presence of oxygen and Fe(II) affects the effectiveness of S-ZVI to reduce Se(VI), iii) Se(VI) reduction by S-ZVI is affected by pH due to electrostatic effects, and iv) application of S-ZVI particles in filter-bed systems is an effective method for removal of selenate from solution. The kinetics and mechanisms of the interaction between S-ZVI and selenate will be studied in batch experiments in combination with synchrotron based methods in collaboration with the Canadian Light Source. In addition we will perform filter-bed experiments packed with S-ZVI. https://ufordat.uba.de/UFORDAT/pages/PublicRedirect.aspx?TYP=PR&DSNR=1083698

Resources

• Webseite zum Förderprojekt

  https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/419963714 (Webseite)

Status

Aktiv

Quality score

• Overall: 0.46
• Findability: 0.52

  • Title: 0.00
  • Description: 0.32
  • Identifier: false
  • Keywords: 0.79
  • Spatial: RegionIdentified (1.00)
  • Temporal: true
• Accessibility: 0.67

  • Landing page: Specific (1.00)
  • Direct access: false
  • Publicly accessible: true
• Interoperability: 0.00

  • Open file format: false
  • Media type: false
  • Machine-readable metadata: false
  • Machine-readable data: false
• Reusability: 0.67

  • License: ClearlySpecifiedAndFree (1.00)
  • Contact info: false
  • Publisher info: true

Accessed 1 times.