尾矿砂颗粒表面特征与吸附作用的研究——Ⅰ.尾矿砂颗粒的表征

本文采用多种仪器和化学分析方法对酸性矿山废水污染河流中的细微尾矿砂颗粒的物理化学特性,如矿物组成、化学成份、粒径分布及比表面积等进行了表征。同时实验研究了尾矿砂颗粒表面特性,计算求解了颗粒表面双电层结构中的表面电荷密度σ_0,表面总吸附位N_s,pH_(zpc和pH_(lcp),最后,应用表面络合三层模式计算求取了尾矿砂颗粒表面固有常数K_(al)~(int),K_(a3)~(int)及表面络合稳定常数K_(Na)~(int)和K_(NO_3~-)~(int)     

Ⅱ.尾矿砂对重金属的吸附作用

本文研究了尾矿砂颗粒对Cu,pb,Cd三种重金属离子的吸附作用,以及各种环境条件因素对颗粒表面吸附作用的影响。实验结果表明,细微尾矿砂颗粒对溶液中的重金属离子具有较强烈的吸附作用,并且强烈地依赖于溶液的pH。根据表面络合反应,对尾矿砂颗粒表面基团可能参与的表面络合反应和吸附的重金属形态进行了讨论,并应用简化络合反应模式,求取了尾矿砂颗粒与Cu,Pb,Cd的表面络合形成的条件稳定常数pK_(ad)。     

Ⅱ尾矿砂对重金属的附作用

本文研究了尾矿砂颗粒对Ｃｕ，Ｐｂ，Ｃｄ三种重金属离子的吸附作用，以及各种环境条件因素对颗粒面吸附作用影响。实验结果表明，细微尾矿砂颗粒对溶液中的重金属离子具有较强烈的吸附作用，并且强烈地依赖于溶液的ＰＨ。根据表面络合反应，对尾矿砂颗粒表面基团可能参与的表面络合反应和吸的重金属形态进行了讨论。并应用简化络合反应模式，求取了尾矿砂颗粒与Ｃｒ，Ｐｂ，Ｃｄ的表面络合形成的条件稳定常数ｐＫａｄ。     

天然水体沉积物对重金属离子的吸附特性

本文运用表面络合模式，研究了江西乐安江下游黄龙庙沉积物的吸附特性，测定了样品对重金属ＣＵ，ｃＤ的吸附等温线和ＰＨ吸附突跃曲线；应用ＦＩＴＥＱＯ程序计算了沉积物的表面固有吸附常数；对恒定容量模式，扩散层模式和三层模式在天然水体沉积物中的应用进行了比较。     

不同改良剂对铜矿尾矿砂的改良效果研究

研究了用蒙脱石、稻草和鸡粪作为改良剂对铜矿尾矿砂有效养分、有效态重金属含量、pH值以及对尾矿砂上黑麦草生长的影响。结果表明：（1）蒙脱石可显著提高尾矿砂对铵态氮的保留能力；（2）施肥可降低尾矿砂的pH值，施用鸡粪可使尾矿砂pH值下降约1个单位，而添加蒙脱石和稻草对尾矿砂pH值未产生明显影响；（3）添加蒙脱石可使尾矿砂中铜、锌的有效态含量降低，而添加稻草和鸡粪则使其有效态重金属含量增高;(4）随改良剂添加量的增加，蒙脱石和鸡粪处理组黑麦草吸收铜、锌的量减少而稻草处理组则增加；（5）3种改良剂可明显影响尾矿砂上黑麦草的生长状况。     

不同改良剂对铜矿尾矿砂的改良效果研究

研究了用蒙脱石、稻草和鸡粪作为改良剂对铜矿尾矿砂有效养分、有效态重金属含量、pH值以及对尾矿砂上黑麦草生长的影响。结果表明 :(1 )蒙脱石可显著提高尾矿砂对铵态氮的保留能力 ;(2 )施肥可降低尾矿砂的pH值 ,施用鸡粪可使尾矿砂pH值下降约 1个单位 ,而添加蒙脱石和稻草对尾矿砂pH值未产生明显影响 ;(3 )添加蒙脱石可使尾矿砂中铜、锌的有效态含量降低 ,而添加稻草和鸡粪则使其有效态重金属含量增高 ;(4 )随改良剂添加量的增加 ,蒙脱石和鸡粪处理组黑麦草吸收铜、锌的量减少而稻草处理组则增加 ;(5 ) 3种改良剂可明显影响尾矿砂上黑麦草的生长状况     

邻苯二甲酸二丁酯的酶促降解性的研究

测定了Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｓ ＦＳ１的邻苯二甲酸酯降解酶对邻苯二甲酸二丁酯的降解特性；提出了邻苯二甲酸二丁酯酶促降解的途径，Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｓ ＦＳ１细胞中的颗粒部分、溶液部分对邻苯二甲酸二丁酯都具有降解作用，Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｓ ＦＳ１的邻苯二甲酸酯降解酶尾胞内酶；Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｓ ＦＳ１     

天然水体沉积物的表面特征

本文运用表面络合的模式和原理，研究了江西乐安江下游黄龙庙沉积物的表面特征，通过酸碱滴定实验求定了样吕的零电点ｐＨＰＺＣ、表面质子电荷密度σＨ和表面总吸附位ＮＳ；应用图解法和ＦＩＴＥＱＬ程序计算法求定了江西乐安江下游黄龙库沉积物样品的表面固有常数；对恒定容量模式、扩散层模式和三层模式在天然水体沉积物中的应用进行了比较，研究表明，应用表面络合模式研究天然水体沉积物的表面特是可行的，三种模式都能在一定程     

济南市不同来源大气颗粒物的特征分析

本文对济南市几个典型来源的大气颗粒物用Ｘ光光电子能谱和电子自共振波谱仪（ＥＳＲ）进行表征，并模型酸雨对这些颗粒物进行了淋洗，分析淋洗液中的金属含量，结果表明：电厂颗粒物中的硫主要以ＳＯ３，ＳＯ＾２－４，ＳＯ２，ＳＯ＾２－３和Ｓ等多种形式存在，钢厂颗粒物中的表面硫主要以ＳＯ＾２－４和Ｓ＾２－的形式存在，炼油厂颗粒表面硫以ＳＯ＾２－４和ＳＯ２的形式存在，但颗粒物内层的硫主要以ＳＯ＾２－４形式存在，而且     

单甲脒在土壤中的吸附

用批量平衡法研究了单四脒酸盐的活性部分－单甲脒在不同类型土壤中的吸附行为，获得了单甲脒的单位土壤有机质吸附常数（Ｋｏｍ）为２８４和吸附自由能变化量为１３．９９ｋＪ．ｍｏｌ＾－１的实验数值，研究表明，单甲脒在土壤中吸附符合Ｆｒｅｕｎｄｌｉｃｈ经验公式，其在土壤中的吸附系数Ｋｄ与土壤中有机质含量和阳离了交换容量均显著正相关。     

不同来源重金属在土壤中的形态分布差异

试验表明：不同来源的Ｐｂ、Ｚｎ和Ｃｄ复合污染物在土壤中的形态分布有明显的差异，在废矿水和尾矿砂污染的土壤中，Ｐｂ、Ｚｎ和Ｃｄ主要以残渣态存在，而添加土壤中的Ｐｂ主要以弱专性吸附态和有机结合态存在，Ｚｎ和Ｃｄ主要以交换态存在，大豆苗对添加土壤中Ｐｂ、Ｚｎ和Ｃｄ的富集能力较强，而对废矿水污染和尾矿砂污染土壤中Ｐｂ、Ｚｎ和Ｃｄ的富集能力相对较弱。     

电厂煤飞灰单个颗粒的化学表征

用扫描电镜Ｘ射线能谱对电厂煤飞灰单个颗粒进行了形貌，粒度和化学组成的观察与分析，用Ｘ射线衍射鉴定了煤飞灰粗细颗粒中元素存在的化学形态（化合物或物相）结果表明，煤飞灰中有较多球形颗粒，还有一些不规则形颗粒，主要含有Ｓｉ，Ａｌ，Ｃａ，Ｆｅ，Ｓ，Ｋ等，不同形貌，大小颗粒中的组分含量差别较大，但大多以硅铝酸盐为基体，其它元素分布在颗粒表层（约１μｍ）中，粗细颗粒中均有石英和氧化铁，但粗粒中还富含Ｃａ和Ｆｅ     

Al—Ferron逐时络合比色法研究PACS中铝的水解聚合形态

制备了碱化度及不同Ａｌ＾３＋／ＳＯ＾２＝４摩尔比的系列ＰＡＣＳ，用Ａｌ－Ｆｅｒｒｏｎ逐时络合比色法研究了铝的形态分布，考察了碱化度，Ａｌ＾３＝／ＳＯ＾２＝４摩尔比，稀释作用及ｐＨ值对铝的形态分布的影响。     

协同—络合萃取法回收含酚废水中的酚类

在现有的各种收处理高浓度含酚废水的方法中，溶剂萃取法最为有效，但现有常用脱酚萃取剂分别存在着萃取效能低等诸多缺点，萃残液中一般尚存有几十至几百ｍｇ．ｌ＾－１的酚类，本文提出了协同－络合萃取法，并按该法原理研制ＨＣ－１－ＨＣ－４四类新型协同－络合萃取剂，其中ＨＣ－３和ＨＣ－４对苯酚稀溶液的萃取平衡常数分别为ＫＨＣ－３＝６１２．４和ＫＨＣ４＝４８３．７，单级萃取可将两组中高浓度的含酚废水中酚浓度降至１     

溶解性有机质的表面吸附行为及其对金属基纳米颗粒环境行为的影响

随着纳米科技的不断进步,越来越多的金属基纳米颗粒(MNPs)被添加到油漆、除草剂、杀虫剂等产品中.其大量应用使得MNPs在储存、运输、使用以及处理等过程中不可避免地进入到环境中,从而对生物乃至人类健康产生威胁.环境中丰富的溶解性有机质(DOMs)容易通过静电吸引、配体交换、疏水性等作用吸附到纳米颗粒的表面,从而影响MNPs的迁移转化及生态效应.DOMs的吸附可能会降低MNPs表面电势,加速颗粒聚集,或堵塞表面微孔而减小颗粒的有效暴露面积,抑制金属离子的释放;DOMs吸附也可能增加其释放出的金属离子发生络合反应的几率,从而促进MNPs的溶解.以上矛盾结论的产生是因为DOMs在MNPs表面的吸附行为机制还不十分清晰,有待更深入的研究.因此,本文就DOMs在MNPs表面产生吸附的机理,及其对MNPs聚集、分散及溶解等过程产生的影响进行了系统的评述,并重点剖析了如何量化DOMs在MNPs表面的吸附作用,及不同环境因子对DOMs在MNPs表面的吸附行为的影响,提出为了提高MNPs环境行为及生态效应评估的准确性,建立DOMs吸附作用与MNPs聚集、分散和溶解间的相关关系将是今后研究的重点.     

铅锌矿自然扩散晕内重金属的污染特征及其防治技术

研究了湖南省郴县东坡铅锌矿自然扩散晕内重金属的污染特征及污染控制措施，结果表明，该区域内的环境污染是以Ｐｂ、Ｚｎ、Ｃｄ和Ａｓ为主的多金属复合污染，污染物在土壤中的化学形态以残渣态为主，水体中的细微尾矿砂颗粒物是重金属的主要迁移载体。该区域内作物中的Ｐｂ、Ｃｄ残留很高，用改变耕种制度的方法来控制铅锌矿区内的重金属污染是有效的     

铅锌矿自然扩散晕内重金属的污染特征及其防治技术

研究了湖南省郴县东坡铅锌矿自然扩散晕内重金属的污染特征及污染控制措施，结果表明，该区域内的环境污染是以Ｐｂ、Ｚｎ、Ｃｄ和Ａｓ为主的多金属复合污染，污染物在土壤中的化学形态以残渣态为主，水体中的细微尾矿砂颗粒物是重金属的主要迁移载体。该区域内作物中的Ｐｂ、Ｃｄ残留很高，用改变耕种制度的方法来控制铅锌矿区内的重金属污染是有效的。     

氨的干沉降速度测定

通过对南昌郊区一片樟树林上空氨浓度的实地监测，用微气象学浓度梯度法计算了氨的干沉降速度，在稳定和中性大气情况下，氨的干沉降速度范围为－０．９６－２．０９ｃｍ．ｓ＾－１，平均值为０．６２ｃｍ．ｓ＾－１。     

氧分子在碳纳米颗粒表面吸附的密度泛函理论研究

基于密度泛函理论,模拟了氧分子在3种典型碳纳米颗粒(富勒烯、碳纳米管和石墨烯)表面的吸附,计算了氧分子垂直和平行吸附于碳纳米颗粒表面的吸附能和吸附距离,确定氧分子在六元环中心平行吸附为最稳定构型.氧分子在3种碳纳米颗粒表面的吸附作用受到碳纳米颗粒的曲率和表面电荷分布的影响,吸附作用力大小顺序为石墨烯富勒烯碳纳米管.电荷分布结果表明,氧分子在碳纳米管、石墨烯表面吸附时无显著的电荷转移,而富勒烯与氧分子之间有部分电荷(0.21e)转移.     

表面分析技术在环境颗粒研究中的应用

本文就近期光电子能谱,俄歇电子能谱、二次离子质谱、激光微探针质谱、电子探针X射线分析等现代表面分析技术在环境颗粒研究中的应用,作了综述比较。具体阐述了这些技术在大气颗粒物、煤飞灰、汽车废气颗粒、水中悬浮粒及生物样品中颗粒物研究中的重要应用实例,并论述了对环境颗粒物进行表面分析的重要意义。