污染场地卤代烃非生物自然衰减研究进展

传统的卤代烃自然衰减研究主要关注生物降解过程,然而近年有研究发现卤代烃可以被地层中的活性矿物还原降解.对天然活性矿物介导下卤代烃非生物自然衰减的研究进展总结显示,可以还原降解卤代烃的天然矿物主要包括铁硫矿物、铁氧矿物和含铁黏土矿物等,其中铁硫矿物在含水层中分布最为广泛.常见的反应机制包括还原消除、氢解、自由基加成、自由基偶联、脱卤化氢、水解,其中还原消除和氢解是其中最重要的两种反应机制,常见于卤代烷烃和卤代烯烃的非生物降解.卤代烃的非生物降解产物主要取决于还原降解途径和母体卤代烃.不同矿物对卤代烃的降解活性大致表现为马基诺矿?黄铁矿>黑云母>蛭石≈绿锈>磁铁矿≈蒙脱石.卤代烃的降解速率除受矿物种类影响外,还受到卤代烃种类、pH、硫化物浓度、共存金属离子、天然有机物、矿物形态等因素的影响.现有的研究已经确证活性矿物的还原降解是卤代烃自然衰减的重要机制,但该领域中仍然有一些重要知识点有待进一步研究.关于活性铁矿物Fe（Ⅱ）类型和反应能力之间的关系、还原卤代烃过程中Fe（Ⅱ）的结构变化以及结构态Fe（Ⅱ）向卤代烃的电子转移方式等仍然不清楚,建议进行更深入的研究;现有研究大都基于实验室小试装置,实际场地的研究不多,建议今后进一步探究实验室发现的规律是否符合场地中的实际情况;地下水位波动导致活性矿物间歇性暴露在溶解氧中,可能产生羟自由基（·OH）实现并导致卤代烃的氧化降解,这方面的研究目前尚存在不足,建议给予更多关注.      

不同用量钾硅钙微孔矿物肥对水稻生长及产量的影响

通过田间试验研究自主研制的钾硅钙微孔矿物肥在水稻上的应用效果,选择黑龙江虎林、内蒙古赤峰、山东济宁、贵州凤岗和广东增城5个试验点,设置不施肥、常规施肥、常规施肥+钾硅钙微孔矿物肥450 kg·hm-2、常规施肥+钾硅钙微孔矿物肥900 kg·hm-2、常规施肥+钾硅钙微孔矿物肥1 350 kg·hm-2 5个处理,结果表明,与当地常规施肥相比,加施钾硅钙微孔矿物肥能够增加水稻产量,平均增产幅度达到7.6%,增收为68～3 120元·hm-2.基于产量和效益的分析,以450 kg·hm-2钾硅钙微孔矿物肥为最佳经济施用量.     

胡敏酸对不同矿物结合汞的还原作用

采用扩散吸收法探讨了胡敏酸对不同矿物结合态汞的还原作用及光照的影响.结果表明:两种胡敏酸(TJ和SH)对碳酸钙、氧化锰和赤铁矿结合态汞均具有明显的还原作用,还原动力学过程表现为先递增后渐趋平稳,可用双常数方程、Elovich方程和指数方程拟合;还原容量与吸持矿物类型有关,平均还原率大小为:CaCO3-Hg(0.67%)>Fe2O3-Hg(0.42%)>MnO2-Hg(0.19%);光照对胡敏酸还原矿物结合态汞具有强化效应,以CaCO3-Hg和Fe2O3-Hg光强化效果最明显,平均还原率较遮光时高出0.10%以上;两种胡敏酸(SH和TJ)对矿物结合态汞的还原能力存在差异(P<0.1),遮光条件下SH的还原能力均高于TJ,而光照条件下TJ对CaCO3-Hg的还原能力大于SH,对MnO2-Hg的还原则无显著差异,意味着SH的光敏性低于TJ,可能与不同胡敏酸氧化还原活性基团含量和芳香化程度(E4/E6)不同有关.     

超固结比对黏土热固结特性的影响研究

通过开展固结压缩试验,研究了超固结比(OCR)对海相沉积软黏土热固结特性的影响。试验结果表明:加温可能使软土发生沉降或回弹。在OCR较小的情况下,加温将使软黏土产生沉降;OCR越小,温度效应导致的沉降量越大,降温后回弹较少。在OCR较大的情况下,加温将使软土产生膨胀;降温后膨胀可部分恢复,且OCR越大恢复量越大。在此基础上,根据测试结果拟合了考虑OCR影响的热固结经验关系式。该式可用来预测不同应力状态条件下软土应变随温度变化的关系。     

赤泥渗滤液对钠基膨润土黏土衬垫的渗透机理分析

赤泥渗滤液的高离子强度可以抑制蒙脱石的膨胀,从而导致钠基膨润土黏土衬垫（GCL）的渗透性过强,并无法用作赤泥处理设施中的防渗衬层。通过2种钠基膨润土黏土衬垫与2种赤泥渗滤液的渗透过程,研究强碱性赤泥渗滤液与钠基膨润土黏土衬垫的渗透机理。结果表明:天然钠基膨润土（Na-GCL）和人工钠化钠基膨润土（Ar-GCL）的渗透系数与赤泥渗滤液的离子强度密切相关,随着离子强度的增加,渗透系数呈递进式系统性增大,对高离子强度的山东赤泥渗滤液的渗透系数最大,分别为7.8×10-7,3.2×10-7 m/s。且两者的渗透系数与膨胀指数呈正相关,SEM扫描的微观结构分析发现,膨润土的膨胀机理控制着其渗透作用。高离子强度会使膨润土中的蒙脱石矿物层间发生渗透性膨胀,并吸收大量的水分,减小孔隙度的同时改变流体的流动路径,从而导致渗透系数提高。该结果可为赤泥堆场底部防渗设计提供更为可靠的理论参考,有效降低我国赤泥堆场渗滤液污染风险。     

镁离子对氧化亚铁硫杆菌生物合成次生铁矿物的影响

通过摇瓶实验,在Mg2+分别为48,4.8mg/L,其他元素组成与9K液体培养基一致的体系中,采用氧化亚铁硫杆菌A. ferrooxidans催化合成次生铁矿物.考察了Mg2+含量对生物合成次生铁矿物体系pH值、氧化还原电位(ORP)、Fe2+氧化率、总Fe沉淀率、次生铁矿物矿相及矿物晶体尺寸的影响.结果表明,经过48h培养,Mg2+浓度为48,4.8mg/L生物成矿体系pH值分别从原来的2.50降低至2.30,2.19,ORP分别从初始259mV增加至269mV,276mV.两体系Fe2+氧化率培养至第48h均达到100%,然而两体系总Fe沉淀率及矿物形态及却不尽相同.Mg2+浓度为48mg/L生物成矿体系,总Fe沉淀率为23.7%,次生矿物紧密粘附于三角瓶底部.而Mg2+浓度为4.8mg/L生物成矿体系,总Fe沉淀率达到32.2%,次生矿物却均匀分散于溶液中.两体系合成次生铁矿物均为黄铁矾与施氏矿物共存的混合物,Mg2+含量4.8mg/L体系合成黄铁矾单个晶体长度(~1.60μm)约为Mg2+含量48mg/L体系的1.2倍.     

环境中植酸的分布、形态及界面反应行为

肌-肌醇六磷酸(myo-inositol-1,2,3,4,5,6-hexakisphosphate,IHP,myo-IP6)简称植酸(Phytic acid或phytate),是大多数土壤中最为丰富的有机磷,它在环境中的界面反应影响着磷素的迁移、循环、转化、生物有效性以及环境效应.本文简要总结了环境中植酸的分布与形态,并综述了其界面反应,包括铁铝氧化物、粘土矿物、碳酸钙等对植酸的吸附解吸,多价阳离子与植酸的络合反应以及沉淀作用.土壤矿物对植酸的吸附影响其转化和生物有效性,矿物对植酸磷的吸附量一般远高于正磷酸盐.其中,弱晶质铁铝(氢)氧化物对植酸的吸附能力一般较晶形铁铝(氢)氧化物大很多.同时,分析了矿物类型、介质pH、温度、共存离子等环境条件对植酸界面反应的影响,植酸吸附对矿物表面电荷性质、颗粒大小和分散稳定性等的作用,以及植酸在金属污染土壤修复中的应用前景.最后讨论了环境中植酸的主要研究热点和方向.     

宁夏贺兰石赋存特征及矿物成分分析

贺兰石是宁夏的五宝之一,具有极大的经济价值和人文含义.以银川市西部的贺兰山中段为研究区,调查分析贺兰石的赋存特征和矿物成分特征,结论认为(1)贺兰石含矿岩性段赋存于青白口系黄旗口组第一岩段下部,呈狭长的条带状分布,层位稳定连续,走向大致呈南北向,顺走向延伸长度约14 km.含矿层的厚度8～23 m;(2)矿石主要成分为粘土质矿物、绢云母和绿泥石,矿石的化学成分主要为SiO2、AI2O3、Fe2O3、K2O;(3)矿石吸水率均低于1%,矿石摩氏硬度为2～4,矿石体重平均为2.89 g/cm3,矿石抗压强度为58.17 MPa,抗拉强度7.1 MPa,抗剪强度19.16 MPa;(4)研究区贺兰石开采前景广阔,具有较大的工业价值.     

精喹禾灵在高岭土和蒙脱石中的吸附行为

采用批量平衡实验,研究了精喹禾灵在蒙脱石和高岭土中的吸附行为及作用机理.结果表明,精喹禾灵在这两种供试黏土矿物中的吸附过程分为快速吸附、慢速吸附和吸附平衡3个阶段,吸附平衡时间都约为12 h;Langmuir模型能较好地描述其在两种供试黏土矿物中的吸附行为;蒙脱石和高岭土对精喹禾灵的最大吸附容量的关系为蒙脱石>高岭土;傅立叶变换红外光谱以及X-射线衍射分析显示,在吸附过程中精喹禾灵分子进入了蒙脱石层间,而未进入到高岭土层间;蒙脱石主要是通过其层间结构对精喹禾灵进行吸附,而高岭土则主要是通过硅氧外表面发生吸附,其吸附作用力主要是氢键.