水合铝离子单体和二聚体的DFT研究

用DFT方法在B3LYP/6-31G·水平下,对水合铝离子的单体和二聚体形态进行计算.在单体[Al(H2O)6]3 ,[Al(OH)(H2O)5]2 ,[Al(OH)2(H2O)4] 和二聚体[Al2(OH)2(H2O)8]4 ,[Al2(OH)3(H2O)7]3 ,[Al2(OH)4(H2O)6]2 ,[Al2(OH)5(H2O)5] 及其异构体中, Al和羟基O之间的键长明显小于Al和H2O中O之间的键长.将H2O代以羟基后,六配位的Al-O八面体骨架发生了较大的畸变.在[Al2(OH)4(H2O)6]2 形态的不同几何异构体中,当2个羟基相互邻近时稳定性较低.羟铝比(OH/Al)增大将有更多的电子流向Al(Ⅲ),同时,单体和二聚体中H2O的氢原子所带正电荷均有所减小.二聚体的羟桥氢原子所带正电荷随OH/Al比的增大而减小.各形态的键强度呈现:Al-O(H2O)＜Al-O(OH)-Al＜Al-O(OH),即Al-Ow＜Al-Ob-h＜Al-Oh.对单体形态,随OH/Al比增大, Al-Ow和Al-Oh键强度均逐渐减小.二聚体形态OH/Al比增大, Al-Ow键强度减小,但Al-Ob-h键强度基本不变, Al-Oh则呈不规则变化.无论是单体还是二聚体,OH/Al比较大形态的HOMO能级与OH/Al比较小形态的LUMO能级相近或前者稍高,前者很容易向后者提供电子.聚合过程主要是在不同形态组分之间进行.     

聚合氯化铝Al13模型化合物的量子化学计算

采用MNDO方法对聚合氯化铝(PAC)中的Al13模型化合物进行了量子化学计算.结果表明:作为电子给体化学反应的活性点主要是羟基氧原子或羟基桥键氧原子,作为电子受体化学反应的活性点主要是六配位的Al.羟铝比(OH/Al)大的模型物, 铝氧四面体中Al所带正电荷明显减少,表明OH/Al比大时将有更多的电子流向Al(Ⅲ).与此同时,羟桥Al-O的键级会逐渐减小,有利于PAC的水解.水解过程实际上是通过OH-的HOMO和被水解形态组分的LUMO相互作用使Al-O(H2O)键断裂形成Al-O(OH)键的过程.     

聚合氯化铝中纳米Al13的层析法分离及其水解过程研究

采用聚丙烯酰胺凝胶层析法分离纯化聚合氯化铝(PAC)中的Al13形态,并采用Al-Ferron逐时络合比色法和27Al-NMR对Al13形态进行分析和表征;结果表明,在层析法分离中,随着洗脱时间的延长各种铝形态按分子的大小依次被洗脱下来,因此,截取中间组分即可得到最高含量为99%以上的纳米Al13形态;通过对水解过程的研究可以推断,各种铝形态最终水解产物的粒径多集中在20μm和100μm附近,不同的铝形态到达最终水解产物的速度各不相同,具有最高Alb含量的纳米Al13形态具有较高的水解稳定性.     

哌拉西林的水解机理研究

水解是哌拉西林（piperacillin,PIP）在环境中迁移转化的主要途径之一.本文测定了PIP在不同温度、pH条件下的水解速率常数、半衰期及活化能.在pH为3、5、5.6（无缓冲盐）、7的条件下，每增加10℃，PIP的平均水解速率因子增加0.497 h-1. pH为9时的PIP水解速率大于pH为3、5、5.6（无缓冲盐）、7时的水解速率. PIP的水解反应途径受pH影响，在酸性条件下，PIP的主要水解产物含有哌嗪结构，质荷比为143与492；在弱酸性和中性条件下，PIP会与其水解产物形成较为稳定的二聚体，抑制PIP的进一步水解；在碱性条件下，PIP的水解产物中哌嗪结构不稳定，会进一步水解，质荷比为143的产物进一步水解为质荷比为100的水解产物，质荷比为536的产物进一步水解为质荷比为554的产物.     

铜与锌对香樟、广玉兰及榉树生理生化特性的复合影响

为了解土壤中铜（Cu）与锌（Zn）对不同乔木抗氧化系统的复合影响及植物生态修复土壤cu和Zn复合污染的生理生化基础,以香樟（Cinnamomumcamphora）、广玉兰（Magnolia grandiflora）和榉树（Zelkovaschneideriana）3种乔木为实验材料,采用土培盆栽方法,研究单-Cu2＋（75mg·L-1）溶液和单一Zn2＋（210mg·L-1）溶液及两者复合溶液污灌对香樟、广玉兰和榉树叶片丙二醛（MDA）含量、脯氨酸（Pro）含量、过氧化物酶（POD）活性和过氧化氢酶（CAT）活性的动态影响。结果表明,Zn2＋／t~用下3种乔木MDA含量升高,Cu2＋作用下MDA含量降低,Zn2＋和Cu2＋复合作用下3种乔木MDA含量低于Zn2＋作用,即210mg-L。Zn2＋对3种乔木生长的毒害作用比75mg·L。Cu2＋明显,两者复合作用使Zn2＋的伤害作用减轻。随胁迫时间延长,香樟POD和CAT活性增加,MDA含量和Pro含量减少。广玉兰细胞活性氧代谢失衡,POD活性和CAT活性急剧上升,第7天时分别达到1243．89％和300．00％（单一Cu2＋’）、149．22％和60．00％（单一Zn2＋）、653．96％和170．00％（Cu2＋和Zn2＋复合作用）。榉树无法承受高浓度Cu2＋和Zn2＋伤害而死亡。综合考虑,Zn2＋对3种乔木伤害严重,Cu2＋在诱导POD和CAT活性过程中与zn2＋存在拮抗作用,香樟对重金属Cu2＋和zn2＋的耐性最强。     

土壤环境中镉、锌形态转化的探讨

论述了土壤中镉、锌的形态分布，讨论了影响土壤环境中Cd、Zn形态转化的因素和物质，如pH、石灰、有机质和其它一些离子和它们的影响机制，为治理土壤重金属污染提供理论依据。     

铁盐类无机有机复合絮凝剂的水解特性及脱色效能

研究氯化铁(FeCl3)-二甲基二烯丙基氯化铵均聚物(PDMDAAC)和聚合氯化铁(PFC)-二甲基二烯丙基氯化铵均聚物(PDMDAAC)复合絮凝剂的水解历程、水解产物的特性和电荷特性,考察絮凝剂的水解对脱色效果的影响.结果表明,复合絮凝剂与FeCl3和PFC相比,具有水解速度快,水解稳定期长,表面电荷高,pH适用范围广的特点.     

地下水中Am的形态分布及影响因素

利用日本原子力学研究所于2010年9月提供的最新数据库,以北山的地下水为例,使用地球化学软件PHREEQC进行模拟.结果表明,结晶固体AmCO3OH.0.5H2O的溶解度很低,北山地下水中AmCO3＋占主导优势,其次为AmSiO（OH）23＋;Am在pH=4.5—5.8的条件下以Am3＋和AmSO4＋形态为主,在pH=5.8—8.3的条件下以AmCO3＋和AmSiO（OH）23＋为主,在pH=8.3—9.5的条件下以Am（CO3）2-为主;pH对Am存在形态影响很大,而pE对Am存在形态影响较小.CO2分压越大,水溶液中CO23-的摩尔浓度越低,使得Am（CO3）2-摩尔浓度降低,AmCO3＋与Am（CO3）2-摩尔浓度之和也降低,而Am3＋、AmHCO23＋和AmSO4＋的摩尔浓度升高.     

施用改良剂对岩溶地区矿山污染农田土壤中锌生物有效性的影响

以玉米（ZeamaysL．）为研究对象,采用盆栽试验,观测在重金属锌污染的土壤（总锌含量为1412．1mg·kg0）上施用不同改良剂（石灰、石灰＋泥炭、石灰＋胡敏酸钠、石灰＋泥炭＋硅肥、石灰＋胡敏酸钠＋硅肥,分别简称S、SN、SH、SNG、SHG）对土壤锌形态、生物有效性及其在作物中富集的影响。结果表明,施用各种改良剂均显著提高土壤pH值,显著降低土壤弱酸可溶态锌和可还原态锌含量,提高可氧化态锌和残渣态锌含量;提高玉米生物量和产量,增产效果为SHG〉SNG〉SH〉SN〉S。施人改良剂可显著降低锌在玉米不同部位的吸收和转运,植株根、茎、叶、籽粒锌富集明显下降,以SHG、SNG的效果最明昂．S的效果最小。     

含硅酸盐水解Fe(Ⅲ)溶液的形态分析方法——Fe-Ferron与β-Silicomolybdate法相结合

本文对含硅酸盐水解Fe（Ⅲ）溶液的形态分析方法进行了研究,对其中pH以及Fe（Ⅲ）浓度对反应的影响作了一定的探讨,实验结果表明,在pH为5.0,控制Fe（Ⅲ）浓度在8×10~(-5)mol·l~(-1)以下较为适宜。应用Ferron法与β-Silicomolybdate法相结合,可以分别获得含硅酸盐水解Fe（Ⅲ）溶液中Fe（Ⅲ）与Silica的赋存形态及其分布。因此,可以进一步应用于各种条件下含硅酸盐水解Fe（Ⅲ）溶液中的形态分布及其转化规律的研究。     

Formation of Soluble Complexes of Metals with Humic Acid and Its Environmental Significance

In order to investigate the role of functional groups present in humic acid(s) (HA) during complex formation, water soluble complexes between HA isolated from soil and metals (Pb, Ca, As, Ni, Cr, Co, Cu, Cd, Fe, Mn, Mg and Zn) were prepared and subjected to infrared (IR) spectroscopy. the IR data revealed the involvement of the - OH group of humic acid in complex formation with all metals except copper and arsenic, whereas the - COOH group of HA was found to be the preferred site of binding for all the metals. the significance of findings in relation to detoxification of environmental pollutants is discussed in this paper.     

FTIR研究非完全脱乙酰甲壳质对金属离子的吸附机理

以傅立叶交换红外光谱(FTIR)法研究了非完全脱乙酰甲壳质(NCTS)与Cu~ (2+),Ni~(2+),Co~(1+),Zn~(2+),Cd(2+),Hg~(2+),Ag~+,Pb~(2+)等八种金属离子形成的配合物的结构特征,并对各配合物在4000—400cm~(-1)范围内的主要吸收带作了经验归属.研究结果表明,在NCTS的金属离子配合物中,除—NH_2,—OH参予了配位外,羰基((?)C=O)和酰胺基(—CONH—)亦在不同程度上参予了配位;NCTS对Hg~(2+),Ag~+的吸附过程中存在着明显的氧化还原现象,Hg~(2+),Ag~+,分别被还原为Hg_2~(2+)和Ag~0,而NCTS分子中的—CH_2OH有可能被氧化成—COOH.     

铬酸钠共存对铝酸钠溶液种分的影响

研究了铬酸纳共存时对铝酸钠溶液种分的影响，结果表明，含有铬酸钠的铝酸钠溶液中，铝铬比大于３．６时，铬酸钠的存在对铝酸钠种分没有明显影响；铝铬比小于１．８时，铬酸钠的存在对铝酸钠种分有明显影响，本文还试验了选择一定组成的实际铝酸钠溶液，经种分，使铬酸钠与铝酸钠完全有得到了有效分离。     

从绿色巴夫藻超微结构观察硒对锌毒性的保护效应

利用透射电镜研究绿色巴夫藻硒对锌毒性的保护效应 .从细胞超微结构特性比较对照和两个实验组 ,实验组 1培养基加入 15mgL-1Zn (ZnSO4·7H2 O) ,实验组 2培养基中加入 15mgL-1Se (Na2 SeO3 ·5H2 O)和 15mgL-1Zn .实验结果表明 ,在该浓度下单独加Zn ,藻细胞的叶绿体结构严重受损 ,而加入Se后可以阻止这种效应的产生 .藻细胞受Zn的影响 ,在细胞质和叶绿体基质中产生不同体积的电子致密的颗粒体 ,相反用Zn和Se处理的藻细胞则在液泡包含体中出现电子致密的颗粒体 .因此假设 :当单独加Zn时 ,藻细胞以形成电子致密的颗粒体的特殊分子形式分隔Zn ;而当形成锌硒化合物时 ,这一过程被阻止 ,此时Zn无活性 ,因而可保护细胞抵抗Zn的毒性 .图 3表 1参 2 8     

石灰性土壤环境中缺锌机理的探讨

作者认为石灰性土壤中锌活性较低的原因,是由于碳酸盐导致土壤pH上升,在较高pH条件下氧化铁对锌的强烈固定,造成了大量专性吸附状态的氧化铁结合态锌及部份碳酸盐结合态锌,使交换态的有效锌含量很低,同时还证明:自然的石灰性土壤中,松结有机态锌与碳酸盐结合态是活性锌的直接给源,外源加入的锌仅为松结右机态锌。此外,石灰性土壤中各主要土壤的化学组份对外源锌的固定量高伛顺序为:氧化铁>有机质>粘土矿物>碳酸盐>氧化锰:对土壤中原有锌的固定作用大小依次为:粘土矿物>氧化铁>有机质>氧化锰>碳酸盐。     

离子强度对吸附影响机理的研究进展

本文介绍了水溶液中离子或分子的水合、吸附剂表面的双电层模型以及内层与外层表面络合物,在此基础上讨论了离子强度对吸附的影响.一般来说,溶液的离子强度增大时,吸附质与吸附剂之间的静电作用减弱,疏水作用增强,络合作用变化不大.电解质离子能通过与吸附质离子产生离子交换竞争、对吸附质产生盐析或盐溶效应、改变溶液中大分子吸附质分子的大小、与吸附质离子形成离子对等方式影响吸附。     

不同土壤处理对东南景天吸取土壤中锌和镉效率的影响

通过盆栽试验，观察分析东南景天植物在未处理及若干用土壤添加剂处理的土壤介质上生长和累积锌、镉的状况。结果显示：除单独使用沸石粉外，所有土壤处理均有利于土壤改良和东南景天的生长。与对照处理相比，赤泥和城市污泥对东南景天累积锌起促进作用，而施用熟石灰却无助或甚至不利于东南景天累积锌。不过，尽管赤泥和城市污泥对东南景天累积镉的效果比熟石灰好，无论施用赤泥、城市污泥或熟石灰，东南景天植物干物质所含的镉均比对照处理高得多。总的来说，赤泥和城市污泥均为改良土壤、促使东南景天生长和超累积锌、镉的良好添加剂；而熟石灰或沸石粉单独使用则对东南景天超累积锌、镉的作用较小。在试验中，将15g污泥、15g沸石和6g赤泥与1000g土壤混和的T7处理对促使东南景天生长和超累积锌、镉最为有效。研究结果表明，在利用东南景天修复酸性锌、镉污染土壤时，通过加入合适的改良剂，调控土壤pH值和营养供给，可大大提高植物修复重金属污染的效果。     

瞬态吸收光谱技术研究4-氯酚水相降解的微观反应

利用瞬态吸收光谱技术进行了不同条件下４－氯酚水溶液的电子脉冲辐解,分别研究了体系中瞬时出现的·ＯＨ,Ｈ和水合电子等活性粒子与溶质的反应．对瞬态吸收光谱中的主要吸收峰做了归属,得到了ＯＨ－ａｄｄｕｃｔ,Ｈ－ａｄｄｕｔ和氯代酚氧基等一系列中间产物,并初步研究了这些瞬态物种的生长、衰减行为和可能的反应机理,得出了一些微观反应的速率常数．     

High zinc removal from water and soil using struvite-supported diatomite obtained by nitrogen and phosphate recovery from wastewater

Zinc is known as an essential element of human life. However, excessive zinc discharge into water and soil causes water pollution, leading to serious health issues such as septicemia, meningitis and iron-deficiency anemia. Here, a novel material made of struvite-supported diatomite was obtained from eutrophic water treated by mesoporous MgO-modified diatomite. This material was applied for zinc remediation in aqueous solutions and contaminated soils to test the reuse of P-containing products. Struvite-supported diatomite was characterized by field emission scanning electron microscopy and X-ray diffraction. Results show that the maximum removal efficiency of Zn(II) from wastewater streams reached 90.54% at an initial pH of 5 and struvite-supported diatomite dosage of 0.3 g/L. Moreover, the X-ray diffraction patterns of precipitates after Zn(II) sorption show that the combination between zinc and the phosphate group played a key role for zinc removal in solution. For Zn-contaminated soils amended with 10% struvite-supported diatomite, available Zn decreased by 65.38% and acid soluble Zn decreased by 56.9% after 56 days.     

Trace metal pollution in a Le'an River tributary affected by non-ferrous metal mining activities in Jiangxi Province,China

Sediment and water samples from the Jishui River were tested to determine the concentrations of As, Cd, Cu, Mn, Pb and Zn. The concentrations of Cu, Mn and Zn in the surface water close to the Fujiawu copper mine greatly exceeded the criteria maximum concentrations (CMC) of the Environmental Protection Agency. The concentration of Zn at a site near the small smelters also exceeded the CMC. Cd concentrations in surface water samples from 69% of the sampling sites were significantly higher than the CMC. Heavy Cd pollution of surface water resulted from the Shuanghua Smelter, the lead smelter, the lead–zinc mine and the small smelters downstream. The total metal concentrations in the majority of the sediment samples substantially exceeded the probable effect levels (PEL). Levels of As, Cd, Cu and Zn in surface sediment of the site close to the Shuanghua Smelter were 20 times higher than the PELs. The levels of Pb in sediment of the downstream sites near the small smelters and the lead–zinc mine were also elevated. Based on the results of the BCR sequential extract procedures and the risk assessment code, the levels of Cd, Cu, Mn and Zn in the sediment posed high risk.