粉煤灰制备SOD型沸石及其对Cs~+的吸附特性研究

利用工业废物粉煤灰为原料,在传统碱熔-水热法中引入脱硅工艺合成SOD型沸石,通过X射线衍射和扫描电镜进行表征,并研究了在不同条件下合成沸石对Cs~+的吸附特性。采用静态平衡实验方法获得Cs~+的吸附实验数据,考察不同因素对Cs~+吸附量的影响。结果表明,合成沸石的吸附性能比原状粉煤灰有了显著提高,当初始浓度为200 mg/L时,其对Cs~+的吸附率仍能达到80%以上;吸附量随着pH的增加先增大后减小,最适pH为10;离子强度的增加将抑制吸附行为;提高初始浓度有利于吸附量的增大,但须通过调节固液比兼顾吸附量与吸附率的关系;以Langmuir方程拟合得到理论最大吸附量为28.53 mg/g。合成沸石对Cs~+的吸附能力相比原状粉煤灰有显著提高,通过考察离子强度对吸附行为的影响可推测Cs~+与合成沸石形成外层表面络合物。     

碱激发粉煤灰对Cs~+的吸附行为

将粉煤灰进行碱激发改性,运用XRD和SEM技术对碱激发粉煤灰进行了表征,通过静态平衡吸附实验研究了碱激发粉煤灰对Cs+的吸附动力学和热力学特性,并对吸附前后的碱激发粉煤灰进行了FTIR分析。表征结果显示,碱激发处理后,粉煤灰的晶相发生了改变,且粉煤灰表面密实的硬壳层被破坏。实验结果表明:在初始Cs+质量浓度为200 mg/L、吸附温度为25℃、溶液pH为10、碱激发粉煤灰投加量为12.0 g/L的条件下,碱激发粉煤灰对Cs+的平衡吸附率可达80%以上,其吸附能力比碱激发前提高了3倍以上;吸附过程可用准二阶动力学方程来描述,并较好地符合Langmuir等温吸附模型;碱激发粉煤灰对Cs+的吸附是吸热过程,且能自发进行;该过程以物理吸附为主,并伴随化学吸附。     

铅在植物-环境体系中的吸收、分布和迁移规律的稳定同位素示踪法研究

以低浓度的稳定铅同位素为示踪剂,采用电感耦合等离子质谱法,通过盆栽实验,考察了在不同的pH值环境和不同铅源引入方式下,茶树植株对铅的吸收情况以及铅在植株体内的分布及迁移规律.结果表明:茶树植株对大气铅源污染的反应比土壤铅源污染灵敏;大气铅源污染有往顶端(芽)迁移的趋势,而土壤铅源污染则主要聚集在根部;低pH条件增强植株对铅的吸收且能促使植株体内的铅的往高处迁移.本实验方法危害小,更接近植株承受低浓度污染的实际情况,能区分实验引入铅源和环境引入铅源.     

碱木素及其改性产物制备重金属吸附剂的研究

从碱法造纸黑液中提取出的木素,在一定条件下,以硫酸铈铵为引发剂,与丙烯酰胺反应制取木素改性产物。用红外光谱对其结构进行表征,并研究了其对重金属离子的吸附性能。结果表明:在25℃下,改性产物对重金属离子Cu2+、Cr6+、Ni2+的吸附容量分别达到了53.9mg/g、47.2mg/g和25.9mg/g,并且对Cu2+、Cr6+、Ni2+的吸附在2.5h内即可达到饱和。     

滇池沉积物氮内源负荷特征及影响因素

研究了滇池沉积物间隙水氮浓度垂向分布特征,根据Fick扩散定律定量估算了沉积物-水界面氮扩散通量,并探讨了其影响因素.结果表明:滇池沉积物间隙水溶解性总氮(DTN)主要以氨态氮(NH4+-N)形式存在,占其总量的72.30%,其浓度随深度增加而升高;其次为溶解性有机氮(DON),占其总量的24.59%,其浓度随深度的增加先升高后降低,最后趋于稳定;硝态氮(NO3--N)所占比例较低,浓度随深度的增加而降低.滇池沉积物-水界面NH4+-N扩散通量分布范围为12.73~59.74mg/(m2·d)[均值30.18mg/(m2·d)],全湖年均氨氮释放量为3305.04t,其中草海、外海北部、东北部及南部湖区扩散通量较大,达35mg/(m2·d),全湖呈由北向南逐渐降低的空间分布特征;全湖年均DON释放量为1147.55t,其全湖分布特征与氨氮一致;NO3--N扩散通量分布范围为-2.70~0.27mg/(m2·d)[均值-0.50mg/(m2·d)],总体表现为由上覆水向沉积物扩散.与我国其他湖泊相比,滇池具有较大沉积物氮内负荷,其沉积物-水界面NH4+-N扩散通量较高,对湖泊水体氨氮浓度贡献较大,且其与沉积物总氮、有机质、可交换态氮和可交换态氨氮含量呈显著正相关,即滇池沉积物NH4+-N释放主要受其可交换态氮,特别是可交换态中氨氮含量影响;同时,滇池沉积物DON潜在释放风险也较大,且与沉积物C/N有关.     

十二烷基硫酸钠(SDS)对克氏原螯虾抗氧化功能和酸性磷酸酶活性的影响

研究了不同浓度(0、35、70、140和280 mg·L-1)十二烷基硫酸钠(SDS)对克氏原螯虾(Procambarus clarkii)肝胰腺和鳃的毒性效应。结果表明,肝胰腺和鳃超氧化物歧化酶(SOD)活性与SDS浓度及暴露时间密切相关,总体表现为低浓度(≤70 mg·L-1)下受诱导而高浓度(≥140 mg·L-1)下受抑制、暴露时间延长则活性下降的趋势,肝胰腺SOD对高浓度SDS(≥140 mg·L-1)胁迫比鳃SOD更为敏感。2种组织过氧化氢酶(CAT)活性变化趋势总体相似,表现为先升高后下降,鳃CAT活性受诱导或受抑制程度均低于肝胰腺。肝胰腺和鳃酸性磷酸酶(ACP)活性变化大体分别表现为上升—下降和下降—上升—下降,肝胰腺ACP对SDS胁迫高度敏感,暴露24 h时即出现显著受诱导现象(P0.05或P0.01),对SDS胁迫具有指示作用。肝胰腺和鳃还原型谷胱甘肽(GSH)含量均表现出先升高后下降趋势,两者分别在48和24 h时达最大值,肝胰腺GSH主要在抵御较低浓度SDS(≤140 mg·L-1)胁迫中发挥重要作用,而鳃GSH含量在24 h内极显著升高(P0.01),鳃GSH比肝胰腺更容易受诱导。由此可见,克氏原螯虾可通过调节抗氧化系统及物质代谢来抵御SDS胁迫,且多数酶表现出明显的时间-剂量效应,而肝胰腺ACP和鳃GSH对SDS胁迫敏感,可作为SDS污染的潜在生物指示物。     

污染源自动监控系统常见的作弊方式及监管对策

介绍了污染源自动监控系统的工作原理和排污单位在采样子系统、分析子系统、数据采集和通讯子系统常见的作弊方式.作弊方式包括:让采样子系统采不到企业真实排放的污染物样品;使分析子系统测量值偏低,设置检测上限;对数据采集和通讯子系统进行设置,模拟假数据上传.针对符种作弊方式提出了相应的监管对策.     

Fenton试剂-太阳光催化氧化法联合处理造纸黑液

以钛酸丁酯作为TiO_2的前驱体,利用硝酸镧和硫脲作为掺杂源,采用溶胶-凝胶法制备了La、N/S共掺杂TiO_2光催化剂,并采用紫外-可见分光光度计(UV-Vis)和X射线衍射仪(XRD)对所制备的光催化剂进行了分析表征,然后利用Fenton试剂氧化法预处理与太阳光催化氧化法联合对造纸黑液进行了降解处理,分别考察了光照时间、光催化剂用量、处理液p H值、H_2O_2加入量等各因素对光催化降解率的影响,在单因素研究的基础上进行了L9(3~4)正交试验。结果表明,所制备的共掺杂TiO_2为锐钛矿晶型,吸收带红移有较强的可见光吸收,大大提高了对太阳光能的利用率。造纸黑液经Fenton试剂氧化预处理后,在500 W氙灯(模拟太阳光)下光催化氧化降解的最佳工艺条件为:50 m L造纸黑液,H_2O_2加入量为0.6 m L;反应液p H=5;光照时间90 min;催化剂用量0.04 g,在上述工艺条件下太阳光催化降解率可达到73%,处理效果大大优于市售进口TiO_2光催化剂和单一光催化降解过程。     

粉煤灰-粉煤灰合成沸石对Cs~+的固化

以电厂废弃物粉煤灰为原料、采用碱熔-水热法制备了粉煤灰合成A型沸石(以下简称沸石),再以沸石对溶液中的Cs+进行分离富集,最后在碱激发剂的作用下以粉煤灰和吸附后的沸石制得地聚合物固化体。对固化体的性能进行了评价,并探讨了固化机理。实验结果表明:在吸附温度25℃、初始Cs+质量浓度100 mg/L、固液比10.0 g/L的条件下,沸石对的Cs+的吸附率达98%,比粉煤灰提高了2倍以上;沸石掺量为20%~30%(w)时,固化体的抗压强度符合GB 14569.1—2011要求,固化体中Cs+的42 d浸出率和累计浸出分数均远优于GB 14569.1—2011限值,表现出优异的抗浸出性能。