常规金属离子对Fe3O4磁性纳米颗粒悬浮和沉降的影响

水体中的有机质、无机盐及酸碱度是影响纳米材料迁移转化的主要因素.考察了Na~+、Mg~(2+)、Ca~(2+)、Sr~(2+)和Ba~(2+)对Fe_3O_4磁性纳米材料(Magnetic Nanoparticles,MNPs)的沉降作用.结果表明,Fe_3O_4MNPs的沉降作用是水体pH、金属离子化合价、离子强度共同影响的结果.整体上,碱土金属离子较Na~+更能加速Fe_3O_4MNPs的沉降.当pH为5.0时,浓度低于1.0 mmol·L~(-1)的Na~+、Mg~(2+)和Ca~(2+)有助于Fe_3O_4MNPs的悬浮;当浓度大于1.0 mmol·L~(-1)时,较强的离子强度促使Fe_3O_4MNPs团聚,发生沉降.当pH为9.0时,碱土金属离子较Na~+更能促使Fe_3O_4MNPs聚沉.因此,纳米颗粒在水体中的扩散和聚沉需要综合考虑金属离子种类和浓度.     

Ca~(2+)、Mg~(2+)对饮用水氯消毒过程中三卤甲烷生成的影响

以腐殖酸模拟天然水体中氯化消毒副产物的前驱物进行实验,研究了水中存在Br-、不同pH条件下,Ca~(2+)、Mg~(2+)单独存在和2种离子共存时对三卤甲烷(THMs)的生成量和4种THMs(CHCl_3、CHBrCl_2、CHBr_2Cl、CHBr_3)相对分布的影响。结果表明,在pH为6.0、7.0、9.0 3种条件下,Ca~(2+)、Mg~(2+)对THMs的生成均起到一定的抑制作用,并且Mg~(2+)比Ca~(2+)对THMs生成的抑制作用更强。此外,随着pH的升高THMs生成总量增加,说明碱性环境更有利于THMs的生成。偏酸性环境下,Ca~(2+)的存在有利于溴代三卤甲烷的生成,Mg~(2+)有利于氯代三卤甲烷的生成。Ca~(2+)、Mg~(2+)浓度超过1.0 mg/L后,对THMs生成有较明显抑制作用。中性环境下,Ca~(2+)单一存在时,随着Ca~(2+)浓度的增加THMs的生成总量先增后减,并且在Ca~(2+)浓度为2.5 mg/L时达到最大值,此时Ca~(2+)有利于氯代三卤甲烷的生成;Ca~(2+)、Mg~(2+)同时存在时,THMs的生成分布改变,溴代三卤甲烷的生成显著增多。     

油田污水配制LPS研究

用低压差微孔膜过滤法评价了大庆油田第一采油厂24个污水站过滤后的污水,配制廉价驱油用交联聚合物溶液LPS(HPAM的质量浓度为200 mg/L,柠檬酸铝的质量浓度为10 mg/L)的可能性。结果表明:经7 d、45℃静置下的交联反应,有17个站的污水可以配制出LPS,占污水站总数的71%。但是,所配制的LPS较同等条件下用龙虎泡清水配制的LPS封堵效果差。通过研究发现,LPS的形成与污水中残余的HPAM、CO3~(2-)、Mg~(2+)和SO_4~(2-)质量浓度存在负相关关系,与HCO~(3-)质量浓度存在明显的正相关关系,与Cl~-、Ca~(2+)、(K~++Na~+)质量浓度和总矿化度无明显关系。     

过氧化氢加Fe~(3+)作催化剂处理含酚废水的研究

采用H_2O_2/Fe~(3+)对合酚废水进行了催化氧化的研究。对于溶液pH值、过氧化氢浓度、铁离子浓度与酚、COD、TOC去除的关系作了探讨。结果表明,在酸性pH值范围内,Fe~(3+)作催化剂可获得不低于Fe~(2+)作催化剂时的催化活性,对酚、COD和TOC都有较好的去除率。而在初始pH=7时,Fe~(3+)作催化剂的反应活性明显降低。自动连续控制溶液pH=7.0±0.2时,无论是高铁或低铁离子都大幅度降低其反应活性。同时也证实,低浓度铁离子不论是Fe~(3+)或Fe~(2+)也都降低其催化反应活性。     

鸟粪石-沸石复合材料对水中镉的吸附性能研究

研究以氧化镁负载沸石回收污水中氮磷得到的鸟粪石-沸石复合材料(STR-NZ)为吸附剂,用于对水体中重金属镉的吸附去除.实验采用SEM-EDS、XRD和FTIR等手段对STR-NZ材料进行表征,并考察了投加量、初始pH和反应时间等对STR-NZ材料去除水中Cd~(2+)的影响.结果表明:氧化镁负载沸石材料主要以鸟粪石沉淀的方式实现对水中磷酸盐和氨氮的回收;STR-NZ对水溶液中Cd~(2+)的吸附量随pH的增大呈先增加后趋于平衡的趋势,当Cd~(2+)的初始浓度为50 mg·L~(-1)时,STR-NZ的最佳投加量为0.2 g·L~(-1),Cd~(2+)最大吸附量为249.35 mg·g~(-1), STR-NZ对Cd~(2+)的吸附动力学符合准二级动力学模型,对Cd~(2+)的等温吸附符合Langmuir等温吸附模型,STR-NZ主要通过Cd_5(PO_4)_3(OH)沉淀的方式实现对水中Cd~(2+)的去除.     

微纳米气泡体系对NO氧化吸收效果的研究

微纳米气泡比表面积大,气泡内部压力远高于外部压力,在液相中停留时间长,具有强氧化等特性。利用微纳米气泡发生器将水、空气和NO混合产生微纳米气泡气液体系用于NO的吸收。结果表明,NO体积浓度为1 250×10~(-6),pH=7,NO的氧化吸收效率可以达到50.1%。在水相中加入Fe~(2+)后,NO体积浓度为3 750×10~(-6),pH=5,NaCl质量浓度为0.5 g/L,十二烷基硫酸钠(SDS)质量浓度为6 mg/L时,Fe~(2+)摩尔浓度为2 mmol/L,NO的吸收效率可以达到82.1%。加入Mn~(2+)后,其他条件不变,当Mn~(2+)摩尔浓度为2 mmol/L时,NO吸收效率可以达到92.3%。     

污水中硫代硫酸盐 亚硫酸盐共存时的测定

通过试验,改进和验证了污水中硫化物、亚硫酸盐及硫代硫酸盐共存时S_2O_3~(2-)和SO_3~(2-)的测定方法。S_2O_3~(2-)和S_2O_3~(2-)的回收率分别为95.6％～103％和93.5％～100％;变异系数为0.7％～1.8％和1.0％～2.5％。适用于污水中硫代硫酸盐和亚硫酸盐共存时的分析。     

某铀矿区地下水中钍存在形式及饱和指数研究

文章以某铀矿区地下水为研究对象,在分析地下水化学成分的基础上,采用PHREEQC软件模拟在不同pH值条件下钍(Th)存在形式及其浓度值变化规律,分析pH值与地下水中Th生成物与SI值之间的变化关系。结果表明:研究区Th主要以ThOH~(3+)、Th(OH)_2~(2+)、Th(OH)_3~+、Th(OH)_4、Th~(4+)、ThSO_4~(2+_、Th(SO_4)_2与ThCl~(3+)等8种形式赋存,且Th(OH)_4占绝对优势;地下水化学成分浓度和pH值是影响Th存在形式的关键因素,当pH>3时,取决于水化成分含量,Th以Th盐或Th~(4+)为主要形式存在,随pH递增,水解作用增强,主要水解产物因pH值变化发生改变,最终以Th(OH)_4形式稳定存在。由SI指数可知,在研究区水文地球化学背景下,Th(SO_4)_2沉淀、溶解状态易受到pH值影响,Th(OH)_4、ThO_2状态未因pH改变发生变化。     

Mn~(2+)联合臭氧氧化技术脱除苯废气的研究

文章通过对Mn~(2+)联合臭氧氧化技术对苯脱除的试验,研究了臭氧初始浓度、入口苯浓度、Mn~(2+)浓度、pH值以及反应时间对苯的脱除效率的影响,并对结果进行相关分析。得出最佳的试验条件为苯初始浓度为100~200 mg/m~3,反应接触时间为9 s,臭氧初始浓度为8.45 mg/L,Mn~(2+)浓度为1 mmol/L,pH值为3。     

实验室废水中锌离子处理技术研究

通过中和沉淀法和吸附法分别处理模拟锌离子废水,考察了碱用量、锌离子初始浓度以及分子筛用量对处理效果的影响,采用红外光谱表征了使用前后的分子筛。并在最佳碱用量和分子筛投加量条件下,采用中和沉淀-吸附法联合处理化学反应焓变测定过程中产生的实验室废水。结果表明:当n(OH-)/n(Zn~(2+))为2时,中和沉淀法处理模拟锌离子废水的效果最好,出水pH为6.8;当Zn~(2+)初始浓度为10～40 mg/L且分子筛投加量为50 g/L时,剩余Zn~(2+)浓度降低为1.0～3.0 mg/L,分子筛质量损失率为0.5%～3.8%;溶液中的Zn~(2+)进入了分子筛内部并形成了新的化学键;中和沉淀-吸附工艺在最优条件下的出水中的Zn~(2+)浓度、Cu~(2+)浓度、pH值分别为2.4mg/L、0.2 mg/L和6.8,满足GB 8978—1996二级排放标准。     

耐辐射奇球菌R1对Mn~(2+)清除作用研究

观察耐辐射奇球菌(Deinococcusradiodurans)R1在不同作用条件下对溶液中Mn~(2+)的清除作用,为进一步研究R1清除放射性废水中的Mn~(2+)奠定基础。采用原子吸收分光光度法分析了作用时间、温度、pH值、初始接菌浓度和初始Mn~(2+)浓度对R1菌清除溶液中Mn~(2+)的影响。结果显示,活的R1菌对Mn~(2+)的有较好的清除效果,而死R1菌对Mn~(2+)没有清除能力;作用时间(0.5～48 h)对Mn~(2+)的清除率影响不大,相对较适作用时间为2～4 h,随着环境温度增高,R1菌对溶液中Mn~(2+)的清除率增加,相对较适温度为30～45℃时;p H低于4不利于R1对Mn~(2+)的清除,p H 5～10时,对R1菌清除Mn~(2+)影响不大,最适p H值为5～8;初始Mn~(2+)浓度相同时,加入R1量越多,清除率越高,但单位质量的R1对Mn~(2+)的吸附量越少;初始R1量相同时,加入Mn~(2+)浓度越高,清除率越低,最后随着Mn~(2+)浓度增高,R1清除Mn~(2+)的能力达到饱和,R1对Mn~(2+)的饱和清除量为1.35 mg/g。结果表明,在适当的温度和p H环境中,活的R1菌在较短作用时间内对溶液中Mn~(2+)就有较好的清除作用(>90%),R1菌在放射性核素污染防治方面具有潜在的应用前景。     

毛霉菌回收金纳米颗粒的影响因素及吸附行为

生物吸附在贵金属的回收中具有较高的应用潜力.本研究以毛霉菌(Mucor varians)菌株(CGMCC 3.02549)为菌种资源,探究了毛霉菌吸附Au~(3+)的影响因素,包括初始Au~(3+)浓度、温度和pH值,研究了毛霉菌吸附Au~(3+)的动力学和热力学特性.结果表明,随着初始Au~(3+)浓度升高,毛霉菌的吸附率降低,吸附容量增高;吸附率随着温度的升高而增加;pH对毛霉菌吸附Au~(3+)的效果影响明显,pH为3时吸附效果最佳.毛霉菌对Au~(3+)的等温吸附过程更符合Langmuir方程(R2=0.985),最大吸附量为325.418 mg·g~(-1).拟二级动力学方程更适合描述Au~(3+)在毛霉菌上的吸附动力学(R2=0.910~0.922).通过热力学分析得出,毛霉菌吸附Au~(3+)是自发的吸热过程.傅里叶红外光谱、X射线光电子能谱、X射线衍射和透射电镜分析表明,回收产物为金纳米颗粒,羰基和羟基是起主要作用的官能团.     

UV/H2O2氧化降解克拉霉素的反应动力学及影响因素

克拉霉素用量大、检出频率高、生态风险大,已被欧盟列为优先监测污染物.针对传统污水处理厂难以完全去除克拉霉素的问题,主要研究了UV/H_2O_2降解克拉霉素的效果和反应动力学,探讨了pH、天然有机质(NOM)和水中共存阴、阳离子对UV/H_2O_2降解克拉霉素的影响.结果表明:单一UV对克拉霉素的光降解符合准一级反应动力学模型,其反应速率常数为0.0016 min~(-1).UV/H_2O_2对克拉霉素的降解符合准一级反应动力学模型,且克拉霉素的降解速率随H_2O_2浓度的增大而增大,在H_2O_2浓度为40 mmol·L~(-1)时,克拉霉素降解的反应速率常数为0.0284min~(-1).克拉霉素与·OH的二级反应速率常数为(2.36±0.20)×10~(10)L·mol~(-1)·s~(-1).碱性条件有利于克拉霉素的降解;NOM(2~10 mg·L~(-1))会抑制克拉霉素的降解,且随NOM浓度增大而增大;共存阴离子CO_3~(2-)对克拉霉素降解无影响,HCO_3~-、NO_3~-、Cl~-会抑制克拉霉素的降解,抑制程度的大小顺序为NO_3~-HCO_3~-Cl~-;共存阳离子Ca~(2+)、Mg2+、Cu~(2+)、Fe~(3+)会抑制克拉霉素的降解,抑制程度的大小顺序为Fe~(3+)Cu~(2+)Mg2+Ca~(2+).     

用铬浸渣烧硅酸盐水泥解毒的可行性探讨

本文测定了经高温窑炉烧成的铬渣水泥的Cr~(6+)去除率,并从水泥混凝土实际使用情况出发,设计了毒性鉴别方法,分析了整块和破碎的铬渣水泥石水溶性Cr~(6+)的溶出量,观察了大气日晒条件下已还原铬的稳定性.结果表明,经水泥窑煅烧,铬渣水泥的Cr~(6+)去除率达90％以上;当水泥中总Cr_2O_3小于1％时,铬渣水泥石溶出的Cr~(6+)浓度不会超过污水排放标准;当总Cr_2O_3小于0.4％时,水泥石表面的Cr~(6+)溶出量不会超过饮用水标准.铬渣水泥中已被还原的铬在大气、日晒的长期作用下是稳定的.     

羟胺强化亚铁活化过硫酸盐降解对乙酰氨基酚的研究

采用羟胺(HA)强化Fe~(2+)/过硫酸盐(PS)体系降解对乙酰氨基酚(ACT),考察了Fe~(2+)、PS、HA投加浓度以及反应初始pH值对ACT降解效果的影响.结果表明,在反应时间为30 min,亚铁浓度为0.05 mmol·L~(-1), PS浓度为0.8 mmol·L~(-1)和初始pH为3.0的条件下,0.5 mmol·L~(-1) HA可将ACT的去除率从13%提高到90%.适量增加Fe~(2+)或HA浓度可以提高ACT的降解率,但是过高的Fe~(2+)和HA浓度会抑制ACT的降解.ACT的降解率随着PS浓度升高而提升,当PS浓度达到1.2 mmol·L~(-1)时,30 min内ACT几乎可以完全降解.ACT的降解效果随着pH的升高而降低.EPR实验表明Fe~(2+)/PS/HA体系中主要的自由基是SO■和HO~·.Na_2SO_3、NaNO_2和Na_2S_2O_3等常见的还原剂均能够强化Fe~(2+)/PS体系对ACT的降解效果,但是其对Fe~(2+)/PS体系的强化效果均比HA低.     

废水中GaAs、Ga~(3+)、Ge~(4+)对活性污泥脱氢酶的影响及其抑制动力学

以活性污泥脱氢酶的活性作为毒性指标,研究了半导体材料GaAs、Ga~(3+)、Ge~(4+)对活性污泥活性的抑制影响,并用Hg~(2+)作为参比材料;同时对抑制动力学也作了初步研究。实验表明,GaAs、Ga~(3+)、Ge~(4+)及Hg~(2+)的10％抑制浓度分别为45.00,371.63,0.13ppm/gMLSS,GaAs、Ga~(3+)、Ge~(4+)和Hg~(2+)在浓度分别为180,700,250和1.25ppm/g MLSS时的抑制常数分别为1.30×10~(-3),7.05×10~(-3),6.12×10~(-3)和5.49×10~(-3)mmol,且其抑制类型均属可逆非竞争性抑制。     

土壤中砷的原子荧光法测定

将土壤粉末均匀稳定地悬浮于0.15％～0.2％琼脂溶胶中,采用悬浮样品直接进样,氢化物发生—非色散原子荧光法,测定其砷含量。以柠檬酸—NaOH缓冲液控制试样pH4.7,测定As~(3+);以HCl、KI和抗坏血酸还原As~(5+)为As~(3+),测定总砷量;用差减法求得As~(5+)含量。方法应用于测定不同类型土壤时,相对标准偏差为1％～6％,回收率为85％～106％。     

一株嗜酸异养菌的分离鉴定及其重金属耐受性研究

从污水处理厂活性污泥中分离纯化得到一株嗜酸异养菌JJU-2。经形态观察、生理生化特征和26S rDNA序列分析,鉴定该菌为胶红酵母菌(Rhodotorulamucilaginosa)。通过单因素实验获得JJU-2菌株最适生长pH为5,但可以耐受pH为1的极酸性环境最适生长温度为25℃最高耐受温度为40℃;当培养至4 h,JJU-2菌株进入对数生长期培养至16 h进入平稳期。对JJU-2菌株进行重金属耐受性研究,发现该菌株对Cd~(2+)、Cr~(3+)、Cu~(2+)、Ni~(2+)和Pb~(2+)离子的最大耐受浓度分别为1.5、10、5、2、20 mmol/L。JJU-2菌株与氧化硫硫杆菌JJU-1联合作用去除污泥中的重金属(Cu、Ni、Cd和Cr)效率分别为84%、96%、100%和71%。JJU-2菌株在生物淋滤去除污泥重金属的应用中具有很好的前景,也为研究极端环境中微生物的重金属耐受机制提供了材料。     

氯酸盐系列湿式氧化Hg~0的影响因子实验研究

采用湿式氧化方法,分别考察了次氯酸钠、亚氯酸钠、氯酸钠和高氯酸钠4种氯酸盐氧化剂,对模拟烟气中零价汞(Hg~0)氧化为二价汞(Hg~(2+))的影响。结果表明:氯酸盐吸收液浓度、pH、反应温度等参数对氧化剂氧化吸收Hg~0有明显影响。氯酸盐系列氧化剂对Hg~0氧化为Hg~(2+)的能力依次为NaClO_4>NaClO>NaClO_3>NaClO_2。在氧化剂浓度为4 mmol/L、反应温度为20℃、吸收液pH为2时,NaClO_4将Hg~0氧化为Hg~(2+)的氧化效率为92%,pH为6时,氧化效率为84%,即酸性条件影响氯酸盐系列对Hg~0的氧化能力,但氯酸盐系列对Hg~0具有更好的氧化能力与汞蒸气的初始浓度无明显关联。     

共存离子对ZVI/S.oneidensis还原U(Ⅵ)的影响研究

研究零价铁(ZVI)与奥奈达希瓦氏菌(S.oneidensis)协同还原去除水相中U(Ⅵ)时,共存离子Cr~(6+)、Fe~(3+)、Cu~(2+)、Mn~(2+)、Zn~(2+)、NO_3~-和SO_4~(2-)分别存在时对U(Ⅵ)还原效果的影响。结果表明:溶液中共存的Cr~(6+)和溶解态的Fe~(3+)对ZVI与微生物协同还原U(Ⅵ)均存在显著的抑制作用,且当溶液中共存Cr~(6+)的含量超过10.0 mg/L时,U(Ⅵ)的还原几乎被完全抑制。在共存金属浓度为20 mg/L时,Cu~(2+)、Zn~(2+)对U(Ⅵ)的还原均具有抑制作用,且Cu~(2+)的影响大于Zn~(2+);Mn~(2+)对U(Ⅵ)的还原有微弱的促进作用。共存阴离子SO_4~(2-)对U(Ⅵ)的还原有微弱的促进作用,且作用大小与其浓度成正相关;在0.5~5.0 mmol/L浓度范围内,12 h时,共存阴离子NO_3~-对U(Ⅵ)的还原有明显的抑制作用。