煤矿高氟地下水(矿井水)的除氟方法介绍

一、前言氟是人体所必需的微量元素之一,可在生物体内积累。在人体的软组织、肌肉和血浆内,无明显贮存现象,而主要在硬组织一骨、牙中累积起来。据报道,软水中含氟在0.4～0.7mg/L时,可预防龋齿。但如长期饮用含氟1.5mg/L以上的水,就会引起氟骨症。氟中毒除有重度氟牙症外,还有腰酸腿疼、关节僵硬、驼背、直至截瘫。除此之外,还可引起贫血、白血球减少等多种病症。为此,各国都对饮水中的氟含量制定了相应的标准,我国目前的饮用水标准中规定含氟量不超过1.0mg/L,适宜浓度0.5～1.0mg/L。     

含有机氟工业废水处理工艺的研究

采用预处理-水解酸化-生物接触氧化相结合的处理工艺处理含氟代有机化合物废水。研究结果表明,水解酸化可将含氟废水的BOD5/CODCr比由0.258提高到0.396;在一定浓度范围内通过物化预处理及生化处理可以脱除氟代有机化合物中的氟原子,使该有机物成为可供微生物利用的基质。含氟废水经该工艺处理后,出水中BOD5为7.5mg/L,CODCr为75mg/L,氨氮未检出,总磷小于1mg/L,氟离子浓度为8.6mg/L。     

污染土壤中氟的人体胃肠吸收可给性影响因素及健康风险

于太原某氟污染场地采集16个土壤样品,通过体外模拟（in vitro）胃肠消化的方法,利用配制的模拟胃、肠液提取土壤中氟,研究其人体可给性,并分析人体可给性对风险评估结果的影响.结果显示,土壤中氟在胃、肠提取阶段的可给性分别为2.59%~6.57%和1.09%~2.52%,平均值分别为3.53%和1.44%.胃提取阶段氟的人体可给性浓度与土壤水溶性氟含量（P<0.01,n=16）、TFe （P<0.01,n=16）和TAl （P<0.01,n=16）呈显著正相关,肠提取阶段氟的人体可给性浓度与胃阶段氟的可给浓度（P<0.01,n=16）呈显著正相关.基于土壤水溶性氟和总铝含量能较好地预测氟在胃阶段的人体可给性浓度,基于氟在胃提取阶段的人体可给性浓度能较好地预测其在肠提取阶段的人体可给性浓度,模型相关系数（R²）分别为0.96和0.98.以土壤样品中总氟浓度为暴露浓度计算的健康风险分别是考虑氟在胃及肠提取阶段人体可给性的15.23~37.01倍和39.76~86.67倍.     

荷叶基生物炭的制备及对水中氟离子的吸附研究

以荷叶为原料,以KOH为活化剂,制备了高比表面积的荷叶基生物炭,利用扫描电镜和氮气吸脱附仪对样品的微观形貌和微观结构进行了表征,并对该荷叶基生物炭对水中氟离子的吸附性能进行了考察。结果表明,该荷叶基生物炭的比表面积为704.5 m~2/g,孔容为0.38 cm~3/g;可以明显看到生物炭表面均匀分布的大孔孔道;在质量浓度为10 mg/L的氟离子溶液中,氟离子在荷叶基生物炭上的吸附基本达到平衡;每100 mL氟离子溶液中加入1 g荷叶基生物炭时,除氟效果最佳,对氟离子的吸附容量为0.85 mg/g;荷叶基生物炭吸附动力学符合准二级动力学模型。     

阳泉市煤矸石中氟的赋存形态分析

氟是人体和其他动物的必需元素,氟过量和氟缺乏都会影响到人体健康.本文以山西省阳泉市阳煤集团长期堆置的煤矸石为研究对象,对煤矸石中氟浓度水平和氟的形态分配进行了研究.结果表明:研究区煤矸石中全氟含量平均值为364.87 mg/kg,远高于200 mg/kg的全球土壤氟含量平均水平;不同岩性的煤矸石中全氟含量(平均值)的排序为泥质砂岩＞砂质泥岩＞泥岩＞砂岩＞石膏岩;煤矸石中不同形态氟的含量排序为残余态＞无定形铁铝结合态＞有机结合态＞水溶态＞可交换态＞结晶铁铝结合态.     

上海的氟污染及其防治

1 上海的“氟缺乏”在全国的省、市、自治区中,上海是唯一没有地方性氟病流行的地区。通常,与氟病关系最大的环境因子,是饮水的含氟量。上海的自来水均取自黄浦江,而黄浦江是潮汐河,受长江水的影响很大。长江水的含氟量为0.2～0.3mg/l。根据42个上海自来水样品的分析,含氟量平均在0.3mg/l左右,低于我国饮用水含氟量1mg/l的最高卫生标准。据对上海地区208个蔬菜样品和8个粮食样品的含氟量分析,除个别蔬菜样品因产地附近有污染源而超标外,一般都低于1mg/kg的食品中氟允许量标准。上海市区的大气含氟量常常超过居住区大气中有害物质的最高允许浓度,即大于0.007mg/m~3。但人体从大气中摄入的氟化物数量,仅占总摄     

不锈钢酸洗钝化含氟废水处理

引言不锈钢经过酸洗,钝化处理可以在表面生成一层均匀的氧化膜,提高不锈钢设备的耐蚀性,延长使用寿命。在不锈钢酸洗、钝化工艺中我们使用的酸洗液为HF5％(v/v％),HNO_310％(v/v％)水溶液。我厂含氟废水来自不锈钢酸洗废水。规定的氟的最高允许排放浓度为10mg/升,水中含有过量的氟对人体健康有很大影响,特别是对发育期儿童可造成斑齿和骨胳变质等     

生物除锰除铁滤池对低氟的去除效果研究

氟元素与人体健康关系比较密切,其含量过高和过低对人体健康都有危害,因而对地下水中氟污染物的研究,意义重大。为此人工配制了含F-为1．00～3．00mg／L、不同Mn2＋、Fe2＋浓度的原水,并通过已经培养成熟的生物除锰除铁滤池进行过滤。结果表明,进水pH（5．5～7．5）为中性条件下,滤池对氟具有长期稳定的微弱去除效果。在低pH（2．5—3．5）条件下,出水F-浓度在短时间内达到生活饮用水标准。     

运城盆地人类活动氟污染的环境效应研究

氟(F)污染是严重影响人类及动植物生长的环境问题之一,而人类活动已经成为新型环境氟污染的来源之一。调查了运城盆地不同类型工农业污染源中氟的浓度水平,并研究了固体工业污染源中氟在淋滤作用下的环境释出行为。结果表明:采集的固体工业污染源样品中总氟含量最高为1 479.9 mg/kg,平均含量为763.21mg/kg,远高于我国土壤氟含量的平均水平;农药和化肥样品中氟含量均较高,最高含量可达1 161.21mg/kg。氟淋滤试验结果显示:化工厂污染源中的氟溶解性较好,氟释出浓度高达11.0mg/L,具有较大的环境氟污染风险;两种碱性电解质淋滤液Na_2CO_3和NaHCO_3均对氟离子(F~-)的释出有较明显的促进作用。其作用机理包括CO_3~(2-)和HCO_3~-对F~-的竞争性解吸附和离子浓度(主要为Na~+)增加对F~-的络合性释出。     

松嫩平原典型高氟区水库周边浅层地下水化学特征及高氟成因

高氟地下水极大地威胁水源安全,影响人体健康与生态环境.尽管近年来对高氟地下水开展了大量研究,但对水库周边浅层地下水中氟的地球化学背景、时空分布变化以及演变趋势仍缺乏系统认识.该研究综合运用数理统计、Arc GIS空间插值、Piper三线图、端元图、Gibbs图和MINTEQ地球化学模拟等方法,探讨吉林省向海水库浅层地下水中氟离子(F^-)的时空分布特征及影响机制.结果表明：(1)向海水库周边浅层地下水中F^-含量较高,浓度为0.20～5.18 mg?L^-1,平均浓度为1.76 mg·L^-1,高于我国《地下水质量标准》(GBT 14848—2017)中规定的1.00 mg?L^-1的浓度限值,属于高氟地下水,F^-浓度呈西北区域最高、东南次之、东北和西南最低的空间分布趋势;(2)该区域浅层地下水的水化学类型复杂,水化学特征以HCO₃-Na、HCO₃-Na·Ca和HCO₃-Na·Mg型为主;(3)F     

含氟有机化合物优势降解菌的筛选

从受含氟有机物长期污染的污泥中驯化筛选得到7株优势降解菌,可利用氟代有机化合物为唯一碳源生长。取其中2株菌进行生物忍耐力及生物降解实验,结果表明:菌株对含氟有机物有较强的忍受能力,在浓度高达1000mg/L的条件下仍能生长;生物降解实验中全氟辛酸可被筛选菌脱氟降解。     

黄河流域典型煤矿矿井水协同除浊除氟药剂的制备及应用

黄河流域是我国煤炭潜力最大的区域,矿井水涌水量大但资源利用率不高,尤其在干旱和半干旱的高氟地区,矿井水中氟离子超标已成为制约提高矿井水资源利用率的主要因素之一。采用正交试验筛选出高效除氟药剂的5种组分[聚合氯化铝（PAC）、聚合硅酸铝、硝酸镁、聚合氯化铁、羧甲基淀粉钠],采用单因素试验探讨了不同制备条件和反应条件对除氟效果的影响,并通过X射线能谱分析（EDS）、X射线光电子能谱（XPS）和傅里叶变换红外光谱（FT-IR）表征探讨了除氟机理。结果表明：在金属总量M/Si、Al/Mg、Al/Fe的摩尔比分别为43、40、40条件下研制的除氟药剂,均可将含氟废水中氟离子浓度由20mg/L降至1.0 mg/L以下,达到GB 3838—2002《地表水环境质量标准》Ⅲ类中氟化物浓度限值要求（1.0 mg/L）;当除氟药剂投加量为1.25 g/L,初始p H为2～12,悬浮物浓度为100～2 000 mg/L,聚丙烯酰胺（PAM）投加量为0.4 mg/L时,处理后上清液剩余氟离子浓度均可控制在1.0 mg/L以下,氟离子去除率达95%以上;除氟药剂中Al、Si元素起到重要的除氟作用,主要通过形成A...     

农业土壤中水溶性氟的分布特征与影响因素分析——以湖北省荆州市为例

土壤中氟是人体必需元素,但过量的氟摄入影响人体健康。本研究以湖北省荆州地区为例,通过该地区典型利用方式和土壤类型共177个代表性样点取样分析,摸清了该地区农业土壤水溶性氟含量状况,探讨了土壤基本理化性质与土壤水溶性氟含量的关系。结果表明,该区域土壤水溶性氟在0.22 mg/kg~4.57 mg/kg之间,平均值为1.74 mg/kg,变异系数高达50%。潮土中水溶性氟含量最高(1.86 mg/kg),其次是水稻土(1.76 mg/kg),棕红壤(0.55 mg/kg)水溶性氟含量最低。土壤水溶性氟含量在pH值低于7.5时与土壤pH值呈极显著正相关关系。旱地与草地土壤的水溶性氟含量随着有机质的增加而显著增加,但水稻土有机质含量与土壤水溶性氟含量无明显相关性,表明研究区内土壤高氟含量的形成与当地的母质主要为冲积母质有直接关系。     

五氟磺草胺的光解特性研究

通过室内模拟的试验方法研究了五氟磺草胺在高压汞灯下的光解特性。五氟磺草胺在pH5、7、9的缓冲溶液中光解半衰期分别为23 min、20.6 min、18.7 min,随着pH的升高光解速率加快。在五氟磺草胺浓度为1 mg/kg、2 mg/kg、5 mg/kg的水溶液中半衰期分别为14.2 min、17.5 min、22.1 min,光解速率随着浓度的升高而减慢。在1 g/L、2 g/L的腐殖酸溶液中五氟磺草胺的半衰期分别为6.6 min、4.6 min,其光解速度是水中的4～5倍。五氟磺草胺在0.1 g/L的UV531溶液中半衰期为27.8 min,在0.2 g/L的溶液中半衰期为35.8 min,半衰期比在水溶液中延长60%。     

含氟有机化合物优势降解菌的筛选

从受含氟有机物长期污染的污泥中驯化筛选得到7株优势降解菌，可利用氟代有机化合物为唯一大风大浪原生长。取其中2株菌进行生物忍耐力及生物降解实验，结果表明：菌株对经过台化的有机物有较强的忍受能力，在浓度高达1000mg/L的条件下仍能生长，全氟辛酸可被筛选菌脱氟降解。     

基于生物可利用性的砷污染土壤修复目标值研究

采用IVG(In Vitro Gastrointestinal)和UBM(Unified BARGE Method)两种体外试验方法,研究了湖北省某一砷污染地块的潮土中,砷在不同浓度梯度和深度梯度下的生物可利用性.结果表明,砷在胃相中的生物可利用性为4.50%～26.41%,在小肠中的生物可利用性为3.95%～22.39%.同时,采用Pearson相关性分析和主成分分析方法探究了人体胃肠可吸收砷的可能来源,发现人体胃肠可吸收利用的砷与土壤中非专性吸附态、专性吸附态、无定形和弱结晶铁铝氧化物结合态砷有显著相关性.通过构建土壤中砷生物可给态浓度的多元线性回归方程,发现土壤pH、总砷含量及砂粒含量是砷生物可给态浓度的主要预测因子.将概率累积分析法获取的地块土壤砷背景浓度上限值与湖北省土壤背景值、GB36600中附录A中潮土砷的背景值进行比较,推导出该地块基于生物可利用性的土壤砷背景浓度上限值为113 mg·kg^-1,结合该地块今后规划为生态保护绿地,可将土壤砷背景浓度上限值作为地块修复目标值制定的参考,在一定程度上可以避免修复目标值过严导致修复成本过高的问题.     

煤矿低浊含氟废水除氟试验研究

针对煤矿低浊含氟水,采用聚合氯化铝(PAC)、复配酸性除氟剂(药剂A)、改性铝铁硅聚合物除氟剂(药剂B)和复合除氟剂(DAMW-04)4种药剂进行除氟试验,分析了水温、pH及主要离子含量对除氟效果的影响。结果表明：当原水氟化物浓度为2.5 mg/L时,PAC、药剂A、药剂B和DAMW-04药剂可分别将氟化物浓度降至1.4 mg/L、1.2 mg/L、0.97 mg/L和0.82 mg/L,DAMW-04除氟效果最佳;在DAMW-04投加量为180 mg/L,絮凝剂(PAM)投加量为1.0 mg/L、水温为20℃、pH为7的条件下,氟化物浓度降至0.91 mg/L并满足《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002)Ⅲ类水要求。     

高氟病区茶园土壤氟形态及其分布特征

采用连续化学提取法,测定了黔西北高氟病区茶园土壤样品氟含量及氟的形态.结果表明:供试土壤全氟含量为314~3558mg/kg,平均为945mg/kg,高于全国土壤全氟平均含量(453mg/kg).不同类型供试土壤中全氟含量高低顺序为:棕壤和褐土(分别为1118和1114mg/kg)>黄棕壤(908mg/kg)>黄壤(681mg/kg).供试土壤中不同形态氟含量以残余态最高,其平均含量为940mg/kg;其次为有机束缚态氟,平均含量为7.82mg/kg,处于氟污染较高水平,可能会对人体健康和生态环境产生重要影响;铁锰结合态氟也较高,平均含量3.99mg/kg;水溶态氟和可交换态氟均较低,其平均含量分别为:1.98,1.14mg/kg.由此可见,土壤中氟形态大部分均以残余态形式存在于土壤中,可被茶树叶吸收的水溶态氟和可交换态氟含量均不高.相关性分析表明:可交换态氟只与水溶态氟呈显著正相关关系(r=0.459**),而水溶态氟与铁锰结合态氟、残余态氟和全氟均呈正相关关系(r分别为0.240*, 0.226*, 0.229*), 有机束缚态氟与铁锰结合态氟、残余态氟和全氟也呈正相关关系(r分别为0.757**, 0.312**, 0.320**),水溶态氟与土壤交换性盐基含量之间也呈极显著正相关关系,而土壤氟形态与有机质的相关性不明显,仅有机束缚态氟与土壤有机质呈弱负相关.本研究可为该区域土壤氟污染防治提供科学依据,也为土壤氟的迁移转化及其对生态和环境的影响研究奠定一定的理论基础.     

环境中的浮游植物毒素

浮游植物指悬浮在水体中的植物(主要是藻类),是水生生物链的基础之一,在水生生态系统中占有重要地位.浮游植物的某些属种在污水处理、水体自净中起积极作用,可作水体富营养化指示生物.浮游植物施放到水中的毒素称为浮游植物毒素.水体中有机物和无机盐过量(磷的浓度为0.02mg/l、氮的浓度为0.3mg/l)时会明显促进和加速浮游植物的繁殖生长.它一方面消耗水中大量溶解氧,使生物呼吸困难,造成鱼类和其它水生生物因缺氧而死亡、水质变得黑臭;另一方面浮游植物毒素积蓄到临界浓度,对人体产生危害.浮游植物毒素可经多种途径进入人体,有些可不加改变地通过普通水处理构筑物进入饮用水中.这些毒素可在水生动物(鱼、贝类)体内富集,经常饮用含浮游植物水的牲畜体内也可富集毒素,人通过吃这样的水产品和畜肉而摄入浓缩的浮游植物毒素.人摄进这种毒素达到极量时可出现胃肠道炎症、痢疾、麻痹甚至死亡,有人设想许多非细菌性消化道疾病是由于摄入浮游植物     

进水氨氮浓度对生物除磷颗粒系统的影响

在SBR反应器中接种成熟的生物除磷颗粒,通过分阶段提高进水中氨氮浓度,研究了进水氨氮浓度对生物除磷颗粒系统的影响,确定系统对进水氨氮负荷的承受能力。结果表明,进水氨氮浓度低于45mg·L-1时,生物除磷颗粒系统具有良好的性能,TP去除率在96%以上,COD去除率在89%以上,出水TP浓度和COD浓度分别在0.4mg·L-1和25mg·L-1以下,颗粒粒径在950μm以上,SVI在45mL·g-1以下;进水氨氮浓度为60mg·L-1时,TP去除率在95%以上,出水TP浓度在0.5mg·L-1以下,颗粒粒径为760μm,SVI为56mL·g-1,系统中生物除磷颗粒出现部分解体,PAOs代谢和生长开始受到抑制。进水氨氮浓度达到70mg·L-1时,TP去除率为70%,出水TP浓度在3mg·L-1左右,颗粒粒径为570μm,SVI为75mL·g-1,PN/PS值达到7.50左右,系统中生物除磷颗粒严重解体,PAOs代谢和生长被严重抑制。随着进水氨氮浓度上升,导致生物除磷颗粒中微生物分泌蛋白质增加和多糖减少,PN/PS值增大,出现生物除磷颗粒解体,颗粒粒径减小和SVI上升,生物除磷颗粒的结构和功能被破坏。