海水条件下Cd-CaCO3共沉淀过程的动力学表达:方解石

采用稳定加液系统对海水中方解石(CaCO3)沉淀形成时镉元素(Cd)的共沉淀现象进行了实验模拟,并对Cd-Ca-CO3共沉淀过程中Cd的分异行为进行了定量评估。实验结果显示:Cd在共沉淀过程中发生了明显的分异,基于方解石沉淀和海水溶液各自Cd/Ca比值计算得出的分异系数分别为33.0～61.8(5℃)、31.8～55.0(15℃)和17.4～31.8(25℃)。在各个温度下,DCd值都随着方解石沉淀速率的增加而有规律的下降。进一步分析表明温度和碳酸根浓度是影响Cd分异行为的根本因素。这一实验结果对于Cd/Ca古海洋指标的应用具有重要的参考价值。     

沉积物中氧化物结合态镉对芦苇的生物有效性研究：氧化物种类、结合形式、老化的影响

沉积物中重金属的生物有效性在很大程度上取决于其赋存形态.选用沉积物中2种典型氢氧化物矿物:氢氧化铁和氢氧化铝,以水培法和矿物结合态Cd为培养介质,以芦苇为受试植物,研究环境中吸附和共沉淀态Cd生物有效性差别,并探究老化过程对生物有效性的影响.经过13 d的培养,发现2种结合形式的Cd均可被芦苇富集,不同处理体系中富集强度不同,根中富集量为9.1~37.8 mg.kg-1;地上部分富集量为0~10.0 mg.kg-1.其中,结合在Fe0.5Al0.5(OH)3矿物上的Cd的生物有效性最大,其次是Fe(OH)3和老化的Fe0.5Al0.5(OH)3,富集量最少的是老化的Fe(OH)3的处理.采用2种低分子量有机酸对Cd进行解吸实验,Cd的解吸规律与芦苇对Cd的富集规律一致.因此,共沉淀处理降低了Cd的富集,矿物的理化性质决定了含铝矿物对Cd的结合较差,老化作用抑制了吸附态Cd的富集,有机酸解吸实验也验证了不同形态Cd生物有效性的差异.     

温度对细菌碳酸酐酶催化碳酸钙沉积的影响

碳酸钙(CaCO3)沉积不仅在许多地质过程中起重要作用,而且在石刻文物和石质建筑物的修复以及环境治理等方面也有应用。CaCO3沉积过程在自然条件下极为缓慢,在CaCO3-H2O-CO2反应体系中CO2+H2OHCO3-+H+为限速步骤,可以利用生物催化剂来加速这一反应的进行。碳酸酐酶(Carbonic anhydrase,CA)是一种以锌为活性中心的金属酶,可以高效催化上述反应的进行,并在CaCO3沉积中具有显著促进作用。本文采用气体扩散体系,研究温度对典型细菌CA催化CaCO3沉积的速率及晶型晶貌的影响。结果表明,在实验温度(5～55℃)条件下,30℃时细菌CA催化沉积CaCO3的速率最快,而5℃时的沉积速率最慢,而且,温度会影响细菌CA催化形成的CaCO3晶体的大小和形貌。     

石灰对高温烟气中重金属的吸附特性研究

研究了常用的酸性气体吸收剂石灰在600℃和800℃下对焚烧烟气中常见的四种重金属Cd,Pb,Zn和Cu的吸附效果。实验中采用重金属的氯化物作为蒸发源将重金属挥发到烟气中,吸收剂在流化床中对烟气中的重金属进行吸收。实验结果表明石灰类吸收剂在600℃和800℃时对四种重金属均有一定的吸附效果,其中Cd和Pb容易被吸附,而Zn难以被吸附。所试验的三种石灰吸收剂中,CaCO3对重金属的吸附能力相对较差,特别是对Cd和Pb;而普通Ca(OH)2的吸附能力最强。为了提高高温烟气净化残渣的质量,600℃及以上的高温下宜使用CaCO3和改性Ca(OH)2作酸性气体的吸收剂。     

水中Cu~(2+)、Zn~(2+)的Mn~(2+)-APDC共沉淀原子吸收法测定

1 前言以火焰原子吸收法测定饮用水中Cu~(2+)和Zn~(2+)时,通常,需对水样进行浓缩富集。常用的MIBK等有机试剂,易挥发、有毒,且较难处理回收。Fe(OH)_3、Zn(OH)_2等无机共沉淀体系也不理想。而有机螯合共沉淀体系,则是浓缩和分离的较理想方法。 E.A.Boyle和J.M.Edmonel用Co-APDC共沉淀体系富集了海水中的Cu~(2+)、Ni~(2+)、Cd~(2+);Fujwara等用Co-APDC共沉淀法富集了海水中的Cr~(3+)和Cr~(6+);齐文启等以Mn~(2+)-DDTC共沉淀法富集了天然水中的Cr~(3+)和Cr~(6+)。在上述工作基础上,本文研究了Mn~(2+)-APDC和Mn~(2+)-DDTC体系对自来水中Cu~(2+)和Zn~(2+)的富集效果。实验结果表明,以Mn~(2+)-APDC共沉淀体系富集Cu~(2+)和Zn~(2+)较理想。     

利用废弃阴极射线管(CRT)玻璃烧制泡沫玻璃的探究

以废弃阴极射线管(Cathode Ray Tube,CRT)玻璃为原料,以CaCO3为发泡剂来烧制建筑材料——泡沫玻璃,并利用一元方差分析不同发泡剂掺量(CaCO3)对泡沫玻璃抗压强度的影响和最合适的发泡温度。通过实验得出烧制的最优发泡剂(CaCO3)掺量为5%,最适发泡温度为780℃。同时,对在烧制过程中出现的一些质量问题进行了合理分析。     

牙鲆、孔石莼分泌物对混合重金属在牙鲆组织蓄积的影响

研究了海水中总有机碳(TOC)浓度、总有机碳种类对混合重金属(Cu Pb、Cu Cd、Cu Pb Cd)在牙鲆(Paralichthys olivaceus)内脏、肌肉、鳃组织蓄积的影响.结果表明,孔石莼分泌物、牙鲆分泌物均能降低Cu、Pb、Cd的生物有效性;当海水TOC种类相同时,随TOC浓度的升高,牙鲆的内脏、肌肉、鳃组织中Cu、Pb、Cd蓄积量均明显下降;当海水TOC浓度相近时,孔石莼分泌物比牙鲆分泌物更能降低牙鲆各组织Cu、Pb、Cd蓄积量.TOC浓度、种类的变化对牙鲆各组织中Cu、Pb、Cd蓄积分配均无影响,各组织重金属蓄积量顺序均为:内脏＞鳃＞肌肉.     

高锰酸钾改性椰壳生物炭对水中Cd(Ⅱ)和Ni(Ⅱ)的去除性能及机制

以高锰酸钾改性商业椰壳生物炭(MCBC)为吸附剂,探讨了它对Cd(Ⅱ)和Ni(Ⅱ)的去除性能及机制.当初始pH和MCBC投加量分别为5和3.0 g·L^-1时,Cd(Ⅱ)和Ni(Ⅱ)的去除率均高于99%.Cd(Ⅱ)和Ni(Ⅱ)的去除更符合准二级动力学模型,表明它们的去除以化学吸附为主;Cd(Ⅱ)和Ni(Ⅱ)去除的控速步骤为快速去除阶段,而该阶段的速率取决于液膜扩散和颗粒内扩散(表面扩散).Cd(Ⅱ)和Ni(Ⅱ)主要通过表面吸附和孔隙填充附着在MCBC上,表面吸附的贡献更大;MCBC对Cd(Ⅱ)和Ni(Ⅱ)的饱和吸附量分别为57.18 mg·g^-1和23.29 mg·g^-1,约为前驱体(椰壳生物炭)的5.74倍和6.97倍.Cd(Ⅱ)和Ni(Ⅱ)的去除是自发的、吸热的,具有较为明显的化学吸附热力学特征.Cd(Ⅱ)通过离子交换、共沉淀、络合反应和阳离子-π相互作用附着在MCBC上;而Ni(Ⅱ)则是通过离子交换、共沉淀、络合反应和氧化还原反应被MCBC去除;其中,共沉淀和络合作用是Cd(Ⅱ)和Ni(Ⅱ)表面吸附的主要方式,且络合...     

镉-铜还原法测定海水中硝酸盐

近年来对硝酸盐的测定已报导过约12种以上的方法,但基本上还是以分光光度法为主。而分光光度法可分为直接法和间接法,两种方法常用的还原剂有二苯胺、二苯基联苯胺、番木鳖碱、硫酸肼和Zn、Cd镉汞齐、Cd—Cu、Zn—Cd等。 在我国《海洋污染调查规范》中选用了Zn—Cd还原法测定海水中硝酸盐,但该法操作比较繁琐,且还原率较低,很难准确地测定海水中硝酸盐含量。 我们参照K·格拉斯霍夫(Grasshoff)关于用Cd—Cu还原的方法测定了海水中的硝酸盐。在装有镀铜镉屑的还原柱内,硝酸盐被定量地还原成亚硝酸盐,反应式为: NO3-+Me(固)+2H+→NO2-+Me2++H2O 生成的亚硝酸盐与磺胺重氮化后,与盐酸萘乙二胺偶联生成红色偶氮染料,然后以分光     

无机-有机复合絮凝剂净化海水的试验

在海水净化过程中,絮凝是重要的中间环节,絮凝剂的品质在海水絮凝过程中起着决定作用。以Fe2(SO4)3与二甲基二烯丙基氯化铵(PDMDAAC)为原料,制备出新型无机-有机复合絮凝剂Fe2(SO4)3-PDMDAAC,用来净化渤海近岸海水,通过与单纯投加Fe2(SO4)3无机絮凝剂对比,考察对海水中污染物的去除效果。借助Turbiscan Lab分散稳定性分析仪,研究絮凝剂对海水体系动态稳定性的影响。结果表明:与Fe2(SO4)3相比,Fe2(SO4)3-PDMDAAC复合絮凝剂对海水中浊度、CODMn、TP的去除效果均有一定程度的提高,最高去除率分别为95.2%、51.6%和70.4%。通过监测海水悬浮液动态沉降过程,验证了光学评价方法可行性,并从海水稳定性角度为絮凝机理分析提供了理论依据。     

高钙特征焚烧飞灰的加速碳酸化处理及对重金属浸出特性的影响

针对生活垃圾焚烧飞灰的高钙含量特征,在室温下采用CO2对焚烧飞灰在液固比(L∶S)为0.25∶1的条件下进行加速碳酸化处理,考察加速碳酸化处理对焚烧飞灰中重金属(As、Cd、Cu、Zn、Sb、Pb)浸出特性的影响.焚烧飞灰XRD分析表明,加速碳酸化处理后飞灰中的Ca(OH)2和CaClOH衍射峰消失,而CaCO3的衍射峰增多,且强度增加.加速碳酸化处理后飞灰中铅的形态发生了改变,并且能够检测到铜的化合物.TG/DTA分析表明,焚烧飞灰在440℃之前增重达到5.70%,SEM-EDS分析证实了Ca(OH)2(s)+CO2(g)→CaCO3(s)反应的发生.焚烧飞灰加速碳酸化处理后的TCLP浸出实验表明,碳酸化时间在2 h内,重金属的浸出浓度除Cd保持不变外都显著下降;而当碳酸化时间超过50 h后,重金属的浸出浓度除Pb外普遍高于飞灰未经碳酸化处理时的浸出浓度.     

垃圾 RDF 中重金属高温挥发特性

温度对垃圾RDF中Hg、As、Cd的挥发影响很明显,而对Pb、Zn、Cu的影响要小,对Cr、Ni的影响则最小。随着氯含量的增加,焚烧时重金属的挥发均呈增加的趋势,尤其在高氯含量下,对难挥发重金属的影响较明显。垃圾RDF中水分增加时,重金属的挥发出现减小的趋势,但影响的程度都较小,其中Pb、Zn的挥发随水分含量的增加减小略明显,水分变化对Cu的影响较小,而对Hg、Cd、Ni、Cr几乎没有影响。在垃圾RDF中分别加入5%的CaCO3和CaO后,重金属的挥发特性出现减小的趋势,其中,CaCO3对Pb、Cd、Ni的吸附效果较好。因此,可利用CaCO3和CaO作为吸附剂,达到控制烟气中重金属排放目的。     

水稻土中铁-氮循环耦合体系影响镉活性机理研究

关于铁-氮循环耦合体系对镉(Cd)活性影响的研究目前尚鲜见报道.本文采用淹水培养试验,研究不同硝酸根(NO_3~-)、铵根(NH_4~+)处理条件下,南方典型Cd污染水稻土中铁氧化还原与氮形态转化耦合关系及其对Cd活性影响的机理.结果表明:随着培养时间延长,不同处理的pH值逐渐向7.0靠拢,Eh值由273~321 mV持续下降至118~132 mV,pe+pH值(e-活度的负对数值与H+活度的负对数值之和)从10.62~11.19持续下降至8.55~8.83,土-水体系处于中度还原条件;化学反硝化(Chemodenitrification)和NO_3~-依赖的厌氧铁氧化过程(Microbial NO_3~--dependent FeIIoxidation,NDFO)生成无定形氢氧化铁(Fe(OH)_3(amorp)),其对Cd~(2+)专性吸附及与Cd~(2+)共沉淀降低了有效态Cd浓度,加之pH值上升增大Cd~(2+)在土壤固相表面的吸附量,导致水稻土中Cd活性下降;NH_4~+被Fe(OH)_3(amorp)厌氧氧化(Anaerobic NH_4~+oxidation coupled to FeIII reduction,Feammox)会消耗H+而提高体系的pH值,在一定程度上会降低Cd活性,但其自身与Cd~(2+)对土壤固相表面吸附位点的竞争,可能会更大程度地减少Cd~(2+)在土壤固相表面的吸附量,而导致Cd活性提高.本研究成果可为丰富和拓展水稻土中Cd的生物地球化学理论,并为南方Cd污染农田修复及治理提供科学依据.     

污泥焚烧过程中氯化物对Cd迁移行为的影响

采用固定层燃炉及向污泥中添加Cd方式,分别研究了污泥焚烧过程中有机氯(PVC)与无机氯(NaCl)对Cd迁移转化行为的影响,同时考察了不同焚烧条件下Cd的迁移及分布规律.结果表明,污泥焚烧过程中不同氯化物的加入均增强了Cd向飞灰或者烟气中迁移,但随着氯化物加入量的增加,Cd挥发增加的趋势并不明显.随温度的升高,有机氯(PVC)与无机氯(NaCl)均使得Cd在底渣中的分布减少,而焚烧时间及初始浓度对Cd迁移分布没有显著影响.底渣和飞灰的SEM-EDS和XRD分析表明,污泥焚烧过程中NaCl的加入导致Cd易与氯化物形成CdCl2、Na2CdCl4、K2CdCl6、K2CdSiO4和NaCdO2,而PVC的加入,除了与Cd形成Na2CdCl4和CdCl2外,还生成了K4CdCl6和K6CdO4氯化物,可见有机氯(PVC)与无机氯(NaCl)对Cd迁移转化影响主要与Cd的生成物种类及形态有关.     

重金属Cd在不同水产品中的含量及污染状况评价

2005年5月～10月,对上海市场水产品中的Cd残留进行了调查,分析了Cd残留的分布趋势,并引用水产品卫生质量标准对水产品中的Cd残留进行评价,结果表明,淡水产品中Cd残留量的情况良好,97%的产品低于生物污染评价标准值,而海水产品的Cd污染水平要比淡水产品高。海水产品Cd污染水平较高,主要是由于头足类产品和海水贝类中的扇贝、贻贝Cd含量比较高。在生物体科间Cd含量也存在明显差异,甲壳类动物中蟹对Cd的富集要强于虾;海水贝类中扇贝、贻贝和红螺超标比较严重,而缢蛏和蛤类Cd污染水平相对较低;在淡水贝中Cd含量河蚬要明显高于其他品种;在检测的所有鱼类样品中未发现有对Cd特别富集的品种。     

氢氧化镁共沉淀富集分离ICP-MS测定海水中的稀土元素

本文通过条件优化、标准验证等建立了一种直接在海水中加入NH₃·H₂O溶液使稀土元素与氢氧化镁形成共沉淀富集分离,电感耦合等离子体质谱仪测定海水中14种稀土元素的方法。海水样品通过共沉淀、离心操作后,主要基体物质得到了分离,目标稀土元素实现了富集。氢氧化镁共沉淀富集的条件是1:1 NH₃·H₂O溶液最佳加入量为0.35 mL,沉淀清洗次数为1次,静置时间为5 min。方法对稀土元素的加标回收率为88.7%~107.1%,稀土元素的方法空白为0.008×10-12 ~0.441×10-12,方法定量下限为0.054×10-12~0.423×10-12,RSD为2.8%~8.6%。所建立的方法与海水标准物质NASS-6的测定结果一致,方法具有准确度与精密度高、操作简便快速等优点,可用于大批量海水样品中稀土元素的定量精确测定。     

虾夷扇贝对镉的蓄积和排放规律

实验研究了虾夷扇贝不同组织(鳃,内脏,外套膜和贝柱)在受到重金属Cd2+污染后的蓄积和排放规律。结果表明:(1)在染毒实验期间,海水中Cd2+不断被虾夷扇贝累积,且其内脏团、外套膜、鳃、贝柱中Cd2+的蓄积量均随暴露时间增加而增大。到第14 d均达到平衡。达到平衡后Cd2+蓄积量(干重)和蓄积速率均为:内脏团>鳃>外套膜>贝柱。其数值分别为:562.93×10-6和40.21×10-6/d,354.27×10-6和25.31×10-6/d,125.36×10-6和8.95×10-6/d,34.49×10-6和2.46×10-6/d。(2)排放实验期间,各组织中Cd2+蓄积量随排放时间的增加而逐渐下降。至排放第10天各组织中的Cd2+排出率为:贝柱﹥鳃﹥外套膜﹥内脏,各组织中Cd2+含量明显降低。表明:经短时间镉污染的虾夷扇贝,转入清洁海水一段时间对其体内Cd2+的排出是很有效的。(3)不同浓度Cd2+对虾夷扇贝各组织的影响实验表明:当Cd2+浓度相同时,扇贝不同组织蓄积量和富集系数次序均为:内脏团>鳃>外套膜>贝柱。虾夷扇贝各组织Cd2+蓄积量均随着暴露水体中Cd2+含量的增加而增加,海水中Cd2+浓度不影响Cd2+在虾夷扇贝各组织内的分配次序。而同一组织对Cd2+的富集系数与其蓄积量不同,它随着金属浓度的升高而呈现下降的趋势,贝柱的富集系数始终处在最低值。     

北极沉积物中硫酸盐还原菌与生物地球化学要素的相关分析

对北极楚科奇海、白令海测区34个沉积物样品的硫酸盐还原菌(SRB)含量与CaCO3、Si、S、P、Cd、Fe、Ti、Pb、Hg等地球化学要素作了相关分析．同时分析了SRB与其所在沉积物粒度与底层水温间的关系．结果表明：SRB与Si、砂及底层水温为正相关；SRB与CaCO3、Fe、Ti、P、Pb、Hg、粉砂、粘土为负相关；而SRB与Cd、S的相关性因海区不同而不同．既有负相关．也有正相关．分析了这些相关状况及其原因．     

铝合金生产中含氟废气的二段式喷淋处理工程简介

基于中式实验研究,介绍含氟废气采用二段式喷淋处理工艺技术,废气中含氟量从180～200g/m3降至2mg/m3;含氟溶液采用CaCO3-CaF2共沉淀技术,溶液中氟离子浓度达到1mg/L以下,喷淋水循环使用。     

以DGA树脂法分析海水90Sr的若干问题探讨

海水⁹⁰Sr一直是海洋放射性监测调查的重要核素之一。由于现行分析方法老旧、去污效果差、分析周期长等问题,本文对以DGA树脂法分析海水⁹⁰Sr业务化推广时遇到的若干问题进行研究,如富集共沉淀和DGA分离流程对锶的定量分离、锶-钇分离后搁置对最终结果的影响、DGA纯化流程对钇的定量分离以及全流程回收率等。结果表明：(1)氢氧化铁和氟化钙对锶的载带能力均较弱;高达97%海水锶保留在氢氧化铁共沉淀的上清液里,这表明母体⁹⁰Sr和子体⁹⁰Y在氢氧化铁共沉淀富集后开始分离。(2) DGA树脂对锶吸附性较弱,样品液流洗DGA树脂时已去除90%以上富集残留锶。(3) ⁹⁰Sr-⁹⁰Y分离至测量的搁置时间应控制在20～40 h。(4) 20 mL 0.25 M盐酸足以洗脱10 mg钇并消除钇在树脂上的残留。(5)以DGA树脂法测定海水中的⁹⁰Sr全流程的化学回收率在70%以上。