几种粘土矿物和粘粒土壤吸附净化磷素的性能和机理

通过磷素等温吸附实验和磷素饱和吸附后磷素的形态变化,研究了高岭土、蒙脱土、凹凸棒土、蛭石和沸石5种粘土矿物,以及黄褐土和下蜀黄土2种粘粒土壤中磷素的吸附净化性能和机理,结果表明：除高岭土和沸石以外,其它类型的粘土矿物和粘粒土壤均有较好的磷素吸附净化能力,蛭石的磷素吸附净化能力最强,其次为黄褐土、凹凸棒土、蒙脱土和下蜀黄土．粘土矿物和粘粒土壤磷素的吸附能力与其化学组成关系密切,表现为全钙及水溶性钙、胶体氧化铁和胶体氧化铝含量愈多,其磷素的吸附量愈大,磷素的净化能力愈强．此外,粘土矿物和粘粒土壤磷素饱和吸附后的形态转化也受其化学组成的影响,表现为全钙及水溶性钙、胶体氧化铁和胶体氧化铝含量较高,其对应形成的磷酸钙盐、磷酸铁盐和磷酸铝盐含量较高,粘土矿物和粘粒土壤吸附磷素的机制主要为化学吸附,包括专性化学吸附和非专性化学吸附．     

不同粘土矿物对磷污染水体的吸附净化性能比较

比较了凹凸棒石粘土、高岭土、膨润土和蛭石等4种粘土矿物共8个样品对不同程度磷污染水体的吸附净化能力.结果发现,4种供试粘土矿物对水体磷均有一定的吸附净化潜力,但针对不同程度磷污染水体存在一定差异,且同一种粘土矿物的吸附净化能力也会因矿物组成差异而不同;针对模拟Ⅴ类水(ρ(P)=0.4 mg·L-1),高岭土的吸附净化能力最强,其次凹凸棒石粘土和膨润土的吸附净化能力与活性炭接近,而蛭石的吸附净化能力较差;针对模拟劣Ⅴ类水(ρ(P)=1.0 mg·L-1),膨润土的吸附净化能力最强,蛭石次之,高岭土因矿物组成不同而有很大差异,凹凸棒石粘土的吸附净化能力与活性炭较为接近.结果表明,凹凸棒石粘土和膨润土针对不同程度磷污染水体的应用范围较宽,高岭土最适用于Ⅴ类磷污染水体,而蛭石可应用于劣Ⅴ类磷污染水体.     

菲与吡啶在沉积物及粘土矿物上的吸附行为

研究了菲和吡啶在天然沉积物及粘土矿物(高岭土、蒙脱土)上的吸附行为.结果表明,含有天然有机质的沉积物对菲的吸附最为显著,而高岭土和蒙脱土对菲也能发生一定程度的吸附.菲在3种吸附剂上的吸附行为比较符合线性模型,Kd分别为594.7L·kg-1(沉积物),405.OL·kg-1(高岭土)和286.7L·kg-1(蒙脱土).吡啶在3种吸附剂上吸附的Kd明显低于菲,在沉积物、高岭土和蒙脱土颗粒上分别为1.18,9.03和0.94 L·kg-1.CEC较大的沉积物和蒙脱土上吡啶的吸附量更低,这可能是背景溶液中Na+向此两种吸附剂表面大量聚集所致.总体上溶液pH值对于菲在3种吸附剂上的吸附影响较小,而对于吡啶而言,酸性和碱性条件均较中性条件更有利于其在粘土矿物上的吸附,其在沉积物上的吸附则随溶液pH值的增大而降低.     

粘土改性条件的研究Ⅱ.沸石的改性

考察了改性沸石的CTMAB加入量、CTMAB溶液浓度和吸附时间对CTMAB吸附量的影响 .测得沸石对CTMAB的饱和吸附容量为 6 5 0 0± 1 0 0mg·1 0 0g- 1沸石 ,明显高于改性膨润土的饱和吸附量 ,吸附符合Langmuir吸附特征 . 2 5℃时 ,当CTMAB的加入量为沸石饱和吸附容量的 1 1— 1 2倍 ,CTMAB溶液浓度≥ 1 6mg·ml- 1,吸附时间超过 6h时 ,沸石基本达到饱和吸附 .考察了有机沸石对于水中BTEX的去除效果 .并对沸石和膨润土的性质进行了比较 .     

Sb(Ⅲ)在蒙脱土、高岭土和针铁矿表面的吸附:pH值和离子强度的影响

研究蒙脱土、高岭土和针铁矿在不同pH值与离子强度的条件下对Sb(Ⅲ)的吸附及解吸行为.结果表明,随pH值的升高,Sb(Ⅲ)的吸附减弱,离子强度对Sb(Ⅲ)在三种矿物表面的吸附影响较弱,而矿物表面吸附的Sb(Ⅲ)不易解吸.三种矿物对Sb(Ⅲ)的吸附能力差别较大,蒙脱土的吸附量远大于针铁矿和高岭土,针铁矿的吸附量稍高于高岭土.     

TMA改性粘土矿物对模拟地下水中苯系物的吸附

用短链季铵盐阳离子表面活性剂四甲基铵离子（ＴＭＡ）改性膨润土和凹凸棒土,研究它们对模拟地下水中苯系物的吸附作用。二种ＴＭＡ改性粘土矿物均可以有效地吸附模拟地下水中的苯系物,吸附机理较复杂,主要以表面吸附为主。     

2种黏土矿物对磺胺嘧啶的吸附

选择蒙脱土和高岭土2种典型黏土矿物为吸附体, 通过静态吸附试验研究其对磺胺嘧啶的吸附行为,考察温度和pH值对磺胺嘧啶吸附的影响.结果表明,2种黏土矿物对磺胺嘧啶的吸附等温线均能较好地符合Freundlich和Langmuir吸附方程,且Langmuir方程拟合效果优于Freundlich方程;高岭土对磺胺嘧啶的吸附量大于蒙脱土;温度升高和pH值过高或过低均不利于磺胺嘧啶的吸附.     

武当山土壤的粘粒矿物与表面电荷性质

本文研究了湖北省武当山风景区石英云母片岩发育的７个土样的粘土矿物组成、粘粒氧化物含量。土壤电荷量及电荷零点．结果表明：（１）供试土壤粘土矿物均以２∶１型矿物占优势，在海拔４４０ｍ以下的土壤中主要是水云母和蛭石，在海拔６７０ｍ以上的土壤中主要是１．４ｎｍ过渡矿物、绿泥石和水云母；（２）土液粘粘中氧化铁和氧化铝的含量、粘粒硅铝率及氧化铁的游离度随海拔的变化而变化的趋势不甚明显，但非晶形铝铁氧化物的含量及氧化铝和铁的活化度随海拔升高而趋于增加；（３）土壤可变负电荷量、阴离子吸附量和电荷零点随海拔升高而趋于增加。     

底泥腐殖酸在粘土矿物上的吸附特性

考查了从湘江沉积物中分离得到的腐殖酸在各种粘土上的吸附等温线和电子显微形态。在蒙脱土,伊利土,高岭土和湘江沉积物粘土上的吸附等温线在低浓(HA<10mg/l)范围皆可用直线表达,分配系数分别为1.7,1.3,4.3和2.5。底质粘土的吸附方程等于组成它的粘土(伊利土75％和高岭土25%)吸附方程之加合。 在电子显微镜下,湘江腐殖酸呈多孔网状结构和球粒结合的簇状结构两种。它们在伊利土表面分立成簇吸附使之絮凝,或者是多孔网状捕集小粒伊利土起分散作用。高岭土在断裂棱处吸附了较多腐植酸而絮凝成搭接式。     

砷胁迫下水磷耦合对不同磷效率水稻根表铁膜及其各部位砷含量的影响

为探索缓解水稻砷毒害的农艺措施,以耐低磷水稻99011和低磷敏感水稻99012为材料,通过土培试验,研究水分、磷用量及其交互作用对不同砷浓度酸性土壤中水稻根表铁膜以及植物体内砷分配的影响。结果表明,节水灌溉(干湿交替)明显减少水稻根表铁膜量,降低铁膜、根系、秸秆、颖壳和精米中的砷含量。与30mg·kg-1P2O5相比,180mg·kg-1P2O5能明显减少两个品种水稻的根表铁膜量以及根系和秸秆中的砷含量;对耐低磷品种铁膜砷含量影响不大,但显著降低磷敏感品种铁膜砷含量;在50mg·kg-1砷处理中增加磷用量对水稻颖壳砷含量影响不大,在100mg·kg-1砷处理时能显著降低颖壳砷含量;增加磷用量可明显增加耐低磷品种的精米砷含量,降低磷敏感品种的精米砷含量。水、磷交互效应主要受水分效应的影响。加砷处理后,相同处理下耐低磷品种的根表铁膜量和铁膜中的砷含量显著高于磷敏感品种,而根系、秸秆、颖壳和精米中的砷含量则相反。研究表明,可以通过节水灌溉,并根据砷污染程度和植物磷营养特性确定适当的磷肥用量,从而减少砷在水稻体内的累积,提高食品安全。     

土壤渗滤法治理湿地水环境污染

根据扎龙自然保护区独特的地理、地质条件，研究采用土壤渗滤法处理排入湿地的造纸废水，并从技术和实践分析的角度对该地浅表部亚粘土渗滤的稳定性及可行性进行了探讨。结果表明：保护区地表层的亚粘土对造纸废水中各项污染物均有较好的去除效果，其CODCr、BOD5、Cr^6 、NH4^ -N及TP的去除率分别达到了70％、84％、90％、78％及80％以上，在该处利用缓坡土地渗滤处理系统是稳定可行的。     

粘土矿复合聚合氯化铝凝聚给水中的藻类

采用粘土矿复合聚合氯化铝 (PAC)对凝聚给水中的藻类进行了研究 .结果表明 ,粘土矿的加入不仅可显著增加絮体的密实度 ,加快其沉降速度 ,使沉淀后的活藻絮体在微扰动下不再漂浮上升 ,从而可有效阻止堵塞滤池 ,而且使沉淀后的底泥体积减少了 31 % ,沉降后出水中叶绿素a的浓度降到 1 3μg·l- 1 ,铝的含量低于 0 2mg·l- 1 .     

粘土,硅藻土,聚乙烯瓶和玻璃瓶对碘的吸附行为

本文以Na~(125)I为示踪剂,在模拟地下水介质条件下研究了粘土和硅藻土对长寿命裂变产物~(129)I(T_(1/2)=1.57×10~7a)的吸附规律。实验发现,在pH6—7的地下水介质中,粘土和硅藻土对I~-的吸附服从Freundlich等温吸附经验公式,但吸附百分率较小(≤5％)。 对无载体~(125)I在实验用聚乙烯瓶和玻璃瓶上的吸附研究表明,碘的氧化态(I_3~-或IO_3~((?))要比I~-更易被吸附。     

豫西南环境变迁与土壤发生的研究

本文以豫西南的三个土壤剖面为对象，研究了土壤的形态、理化和矿物学特性，探索环境与土壤发生的关系．结果表明：发育在中更新世母质上的红粘土与毗邻区域的地带性土壤相比，具有较低的粘粒硅铝率、较小的风化淋溶系数和较高的游离氧化铁，既属于古环境景观影响下的产物，但又表现出有一定的复钙作用和较高的ＰＨ值．这些特性说明此种古土壤出露地表后，虽保留其残遗特征，却又进行着与现代生物气候条件相谐调的过程．     

改性粘土对水中浮上-分散态油的截留能力实验

进行改性粘土截留水中浮上分散态油的土柱实验研究。结果表明,经表面活性剂溶液改性后的粘土土柱对水中浮上．分散态油的截留能力大大增强,且土柱所截留的油类不易被清水淋出。     

Metal inclusion in expanded clays

The possibility to include in expanded clay little amounts of metallic ions present in waste material, without significant influence on the environment, was investigated. In this article, known quantities of cadmium(II), lead(II), chromium(III), and chromium(VI) were added to a mixture of raw pit clay, adding a small amount of mineral oil. The resultant paste was heated at 1200°C, in conditions to provide the commercial product with the best characteristics of lightness. The obtained pellets were analyzed in two ways. A sample of expanded clay was crushed, added to with KNaCO₃ and melted. The melted mass, after cooling, was dissolved in HCl or in water and analyzed. The composition of the raw pit clay was analyzed as a blank. In parallel, pellets were subjected to a leaching process and the eluate was analyzed for the added cations. The concentration of the metal ions in the leached water is negligible compared with that generally admitted in drinking water.     

重金属离子存在下黏土矿物表面蒽的光化学降解性能

探讨了蒽在Cu、Pb、Zn、Cd、Ni等重金属离子饱和的黏土矿物表面的光降解行为,研究了重金属离子种类,黏土矿物种类、p H、自由基捕获剂和氧气对黏土表面蒽降解速率的影响.研究表明,不同种类金属离子饱和的蒙脱石表面蒽的降解速率Cu2+Pb2+Zn2+Cd3+Ni2+Na+,其中Cu-蒙脱石表面蒽的光降解速率达78.8%;黏土矿物CEC值越高,可交换的铜离子含量越大,对蒽的光降解速率的促进作用越明显;Cu-蒙脱石表面蒽的光降解速率随p H值增大而逐渐减小,p H≥8.71时,蒽的降解率为0,其变化规律与Cu2+随p H值的存在形态的变化趋势相吻合.此外,蒽在Cu-蒙脱石表面的光降解速率随加入的对苯醌增多而减小,对苯醌含量达2.0 mg·g-1时蒽的降解率为0,无氧条件下蒽的降解率为0,推测该反应体系中有氧化活性自由基(O-2·)的产生,可能为光催化氧化降解起始因素之一.