Ferron逐时络合比色法测定Fe（Ⅲ）溶液聚合物的形态

本文研究用Ferron逐时络合比色测定法把Fe(Ⅲ)区分为Fe(a),Fe(b)和Fe(c)三种不同聚合程度的形态.Fe(a)为单核铁化合物,瞬间可与Ferron反应;Fe(b)为过渡性低聚物,可逐渐与Ferron反应;Fe(c)为较稳定的高聚物,基本不与Ferron反应. 实验结果表明Fe(Ⅲ)的水解和聚合较之Al(Ⅲ)快得多.熟化两周后,溶液接近准平衡,Fe(b)转化为Fe(c)后消失,Fe(a)略有降低,而Fe(a)/Fe(c)趋近于一常数.当OH/Fe升高时,Fe(a)降低,而Fe(b)显著增加,熟化后,处于准平衡的Fe(a)/Fe(c)也降低. Ferron络合定时测定法是一种简便而有效的区分Fe(Ⅲ)聚合物形态的方法.     

高浓度聚合氯化铁混凝剂的净水效果

采用共聚方法制备聚合氯化铁混凝剂．试验了它对模拟水的除浊和脱色效果,对高、中、低浊度的地表水以及炼油废水的处理效果．实验结果表明：与FeCl3相比,聚合氯化铁(PFC)具有更好的除浊、脱色效果,COD去除率、除油率的效果大大提高;W／Fe摩尔比对PFC混凝效果的影响不尽相同,在实际水处理中,应根据处理对象的不同,选择合适的参数以达到最佳的混凝效果．     

合成工艺条件对Al-Ferron反应动力学特征及Al(Ⅲ)形态分布的影响

通过Al Ferron络合比色动力学分析 ,对Al(Ⅲ )的形态进行了较为准确的划分和计算 ,考察了工艺条件对动力学参数和铝形态分布的影响 .研究表明 ,铝的初始浓度、合成温度对Alb 与Ferron的解离 络合反应的速率常数kb 有一定的影响 ,而碱化度、合成时的搅拌强度和加碱速度对kb 的影响不大 ;碱化度、铝的初始浓度对铝的形态分布影响很大 ,搅拌强度、合成温度和加碱速度对铝的形态分布也有一定的影响 .     

雌二醇在铁(Ⅲ)-草酸盐配合物体系中的光降解

以125W高压汞灯为光源,研究了水中雌二醇(E2)在铁(Ⅲ)-草酸盐体系中的光降解;考查了初始pH值、铁(Ⅲ)/草酸盐配比、E2初始浓度对E2光降解的影响.结果表明,铁(Ⅲ)/草酸盐体系能引发E2光降解.在pH=3·50,Fe(Ⅲ)/草酸盐配比为10·0/120·0μmol·l-1时,2mg·l-1E2光照160min可降解48·0%.在pH3·0—6·0范围内,pH值为3·0—4·0时E2降解率较高;在2·0—10·0mg·l-1范围内,光降解效率随水溶液中E2初始浓度的增加而降低.     

铁基生物炭钝化Cd大田试验研究

近年来,稻田Cd污染引起的环境及健康问题日益突出。应用钝化技术对土壤中有效性Cd进行钝化对稻田生态系统中Cd的生物地球化学循环具有重要的理论和实际意义。在广东省韶关市仁化县董塘镇红星村一受Cd污染的稻田上,设置大田试验,研究铁基生物炭对Cd在大田土壤-水稻系统迁移的影响以及对作物产量的影响。试验共设6个处理:(1)空白对照;(2)每一季水稻插秧前,一次性施加1500 kg·hm^-2的普通生物炭;(3)每一季水稻插秧前,一次性施加75 kg·hm^-2的零价铁(Fe0);(4)每一季水稻插秧前,一次性施加1500 kg·hm^-2、ω(Fe)=1%的铁基生物炭(ω(Fe)=1%in Fe-Biochar);(5)每一季水稻插秧前,一次性施加1500 kg·hm^-2、ω(Fe)=3%的铁基生物炭(ω(Fe)=3%in Fe-Biochar);(6)每一季水稻插秧前,一次性施加1500 kg·hm^-2、ω(Fe)=5%的铁基生物炭(ω(Fe)=5%in Fe-Biochar)。结果表明:(1)施用生物炭、铁粉和铁基生物炭土壤钝化调理剂可以增加水稻产量,显著降低籽粒重金属Cd含量;(2)施用铁基生物炭可以显著增加水稻根表铁膜Fe含量,同时显著增加水稻根表铁膜固定的Cd量,抑制重金属Cd向籽粒的运输累积。综合考虑施用成本和钝化效果,对于Cd污染稻田,建议施用1500 kg·hm^-2、ω(Fe)=3%的铁基生物炭材料。     

固体聚硅硫酸铁混凝剂的表面形貌及混凝效能

以水玻璃、硫酸亚铁及氯酸钠为原料,采用共聚法制备不同Si/Fe摩尔比的聚硅硫酸铁(PFSS)混凝剂,通过两种方式固化:(1)将未稀释的PFSS经自然干燥制成凝胶状样品;(2)将不同聚合反应时间的PFSS稀释后干燥制成粉末状样品.用扫描电镜及X射线衍射仪对其表面形貌及成分进行观察和分析,对比粉末状固体PFSS与液体PFSS的混凝性能.结果表明,两种固化手段制备的PFSS表面形貌完全不同,其中凝胶状样品没有孔隙、连接紧密,而粉末状样品是松散的片状或晶须状结构,Si/Fe摩尔比对样品的表面形貌有很大影响.PFSS不是原料的简单复配,而是"硅铁反应的共聚物".反应时间对固体PFSS混凝性能的影响小于对液体PFSS的影响,制备液体和固体混凝剂需要不同的反应时间.与液体PFSS相比,固体PFSS的除浊性能随Si/Fe摩尔比的增加逐渐下降,而除UV254的性能却逐渐升高.延长沉淀时间有利于固体PFSS混凝性能的提高.     

Fe（Ⅲ）—邻氯苯基荧光酮络合吸附波的研究

研究Fe(Ⅲ ) -邻氯苯基荧光酮络合吸附波发现 ,Fe(Ⅲ )与邻氯苯基荧光酮在pH为 10 .7的氨 -氯化氨缓冲溶液中形成紫色络合物 ,并于 - 0 .70V左右产生灵敏的络合吸附波。研究表明 ,Fe(Ⅲ )与配位体络合比为 1∶2 ,K稳 为 5 .4× 10 12 ,Fe(Ⅲ )浓度在 0 .8- 2 4μg/L和 2 4- 72 μg/L分段呈线性关系。应用电化学分析手段对其机理进行了研究 ,并将此法用于头发中微量铁的测定     

松花江、黑龙江水中可溶性铁与有机质含量的相关性

以黑龙江和松花江为研究对象,分析了河水中可溶性铁含量的分布特征及其与有机质含量、pH值的关系.结果表明,黑龙江、松花江水体中可溶性铁质量浓度分别为0.10～0.62和0.11～0.73 mg·L-1,Fe2+质量浓度分别为0.01～0.16和0.04～0.35 mg·L-1.松花江水体中可溶性铁、Fe2+浓度平均值均略高于黑龙江.同一年份内水体可溶性铁含量峰值以平水期居多.黑龙江水体CODCr与Fe2+含量呈显著负相关,松花江水体CODCr与可溶性铁含量呈显著正相关.松花江水体中BOD5、pH值与Fe2+含量呈显著负相关.人为来源的难生物降解有机质的大量输入提高了河水中铁离子的络合容量,使水中可溶性铁和有机络合铁含量增加.     

聚合硅酸硫酸铝溶液中铝的形态分布及转化规律

以硫酸铝、水玻璃和铝酸钠为原料合成出了具有不同碱化度(B)和si／Al摩尔比的聚合硅酸硫酸铝(PASS)混凝剂,用Al-Ferron逐时络合比色法和^27Al NMR法研究了PASS中铝的形态分布．结果表明,Si／Al摩尔比对PASS形态的影响要小于B值的影响;在一定的B值和Si/Al摩尔比下,Alb成为PASS中铝的优势形态;PASS中Alb和Ferron试剂的反应遵循准一级反应规律,其Kb差异不大．     

Al(Ⅲ)与Fe(Ⅲ)溶液共聚合研究

以AlCl_3·6H_2O和FeCl_3·6H_2O混合溶液通过滴加NaOH溶液的方法制备了不同Al/Fe(摩尔比,下同)和不同[OH]_b/[Al+Fe]值的共聚物.测定了聚合过程和熟化过程中的pH值变化,并对不同碱化度和熟化时间下的聚合物进行了混凝效能实验.结果表明,在共聚过程中,Fe(Ⅲ)与 OH~-的络合速度比Ai(Ⅲ)快,即 Fe(Ⅲ)具有较强的共聚合活性.Al/Fe,[OH」_b/[Al+Fe]值对铝铁共聚物形态分布有明显影响.不同条件下共聚物混凝对比实验表明,在Al/Fe为5:5,[OH]_b/[Al+Fe]为 1.6,熟化时间为24h时,显示出了较优异的混凝效能.     

烟台近海水体不同形态铁的检测分析

本文采用2,3-二羟基萘作为三价铁的络合剂,KBr O_3作为催化剂,在采样过程中加入2,2'-联吡啶掩蔽活性二价铁,用催化吸附阴极溶出法对烟台近岸海水中总活性铁、活性三价铁、活性二价铁、溶解态总铁以及有机络合态铁等5种形态铁的含量进行了分析测定,建立了一套适用于分析近岸海水中5种不同形态铁的方法.该方法测定的最低检出限为0.84 nmol·L~(-1),灵敏度根据所加入铁浓度不同分别为12.5、3.95、1.25 n A·L·nmol-1.此外,应用文中方法对标准海水样品CASS-5和NASS-6中的铁含量进行测试,测试结果与标准海水中铁的浓度基本符合.     

中国茶叶无机成份的多元素分析

本文采用ICP发射光谱法对中国产地不同的六种茶叶的无机成份进行了测定.讨论了中国茶叶无机成份的特性.其主成份元素(>100ppm)有K,P,ca,Mg,Al,Fe,Mn.少量成份元素(100ppm—10ppm)有Zn,Na,Ba,cu,Ti,Sr.微量成份元素(<10ppm)有Ni,Pb等.     

铁基改性椰壳生物炭对砷的吸附效果及机制研究

目前针对生物炭修复重金属污染的水体、土壤方面的研究虽然很多,但是对其吸附污染物的机制研究却较少。为了提高生物炭对砷的吸附能力,以农业废弃物椰壳为原料,在300℃下利用硫酸及硫酸铁制备铁基改性生物炭,采用SEM-EDS、FTIR、XRD及XPS等手段对椰壳生物炭(CSB)、硫酸改性生物炭(SCSB)以及铁基改性生物炭(SFCSB)表面结构与特征进行表征,通过pH值影响实验、等温吸附实验和动力学吸附实验对CSB、SCSB及SFCSB 3种生物炭吸附砷(As)的效果进行比较。结果表明,硫酸及硫酸铁共同改性使生物炭的比表面积增大了1.56倍,表面官能团新增亚甲基(–CH_3)和羧基(–COO),SFCSB表面的Fe吸附As(Ⅴ)后在Fe2p能级生成了Fe_2O_3和FeOOH,证明铁基改性成功。SFCSB对As(Ⅴ)的吸附符合Elovich动力学模型及Langmiur等温吸附模型,当pH=5时,SFCSB对砷的最大吸附量为14.65 mg·g~(-1),与未改性的CSB相比吸附量提高了238倍。SFCSB对As(Ⅴ)的吸附方式为物理化学吸附,吸附机制包括生物炭表面正电荷与阴离子之间的静电吸引、O–H–As氢键结合、砷氧阴离子与铁氧化物的配位体效应和表面羟基官能团络合等。研究表明,铁基改性椰壳生物炭是一种高效的除砷吸附剂。该研究从农业废弃物利用和环境修复的角度出发,为制备更高效、能深度净化污染的生物炭提供参考,也为吸附机制的探讨提供理论依据。     

钛对聚合硫酸铁制备与性能的影响

研究了由FeSO4制备聚合硫酸铁过程中,钛对聚铁聚合态分布和稳定性的影响,并进一步考察了含钛聚合硫酸铁的絮凝性能.应用络合比色法对聚铁中不同水解形态聚铁的含量进行了分析测定,并通过沉淀实验考察了不同钛含量对聚铁稳定性的影响;随后,通过出水浊度、TOC、金属离子残余量和出水pH等指标测试,研究了钛对聚合硫酸铁混凝性能的影响.结果表明,较低的钛含量(<0.025)在一定程度上有利于中聚态聚铁的形成,提高了聚铁絮凝剂的混凝效率;反之,钛含量超过0.025时不仅聚铁的稳定性显著下降,而且处理后出水的钛残留增加,pH降低.     

Fe(Ⅱ)/生物炭对硝基苯的还原降解

以玉米秸秆、猪粪为原料,在不同温度下制备生物炭,并对其物化性质进行了表征.研究了厌氧条件下,Fe(Ⅱ)/生物炭体系对硝基苯的还原降解,并对降解条件进行了优化,对降解机理进行了讨论.结果表明,在Fe(Ⅱ)/生物炭体系中,Fe(Ⅱ)的还原性显著增强;原料、制备温度、Fe(Ⅱ)初始浓度、p H值都会对Fe(Ⅱ)的还原活性造成影响.其中在p H=7、固水比=1∶500、25℃,Fe(Ⅱ)和硝基苯的初始量分别为12 mmol·L~(-1)和0.08 mmol·L~(-1)的条件下,Fe(Ⅱ)/PBC700可将93%的硝基苯降解,为最佳降解体系.为了揭示Fe(Ⅱ)/生物炭体系还原硝基苯的关键结构与机理,分别研究了生物炭除灰处理和除有机质处理对Fe(Ⅱ)/生物炭体系还原能力的影响.发现两种处理都可使反应加速,由此推断,一方面生物炭灰分中的金属氧化物与Fe(Ⅱ)组成表面结合铁还原系统使Fe(Ⅱ)的还原性增强;另一方面生物炭的类石墨烯片层有机质结构起到了电子传递的作用,也可促进Fe(Ⅱ)对硝基苯的还原.本文为Fe(Ⅱ)还原去除有机污染物发现了一个新的载体.     

铁源对Fe/ZSM-5催化剂氨选择性催化还原NO的影响

采用浸渍法,在相同的铁含量条件下,以硝酸铁、氯化亚铁、硫酸亚铁为前驱体制备了3种不同铁源Fe/ZSM-5分子筛催化剂.研究了铁源对Fe/ZSM-5催化剂NH_3-SCR活性的影响,并采用X射线衍射(XRD)、比表面积和孔结构(BET)、X射线光电子能谱(XPS)、氢气程序升温还原(H_2-TPR)及氨程序升温脱附(NH_3-TPD)等表征手段对催化剂的结构和理化性质进行测定.结果表明,不同的铁源对Fe/ZSM-5催化剂低温段(低于350℃)的NH_3-SCR催化性能影响较大,其低温活性顺序为:Fe(Cl)/ZSM-5 Fe(S)/ZSM-5 Fe(N)/ZSM-5.以氯化亚铁为铁源的Fe(Cl)/ZSM-5催化剂取得最佳的NH_3-SCR催化活性,在233℃时NO转化率达到90%.表征结果表明,样品Fe(Cl)/ZSM-5中形成了最多的孤立Fe~(3+)物种及中酸位数量.孤立Fe~(3+)物种有利于增强Fe/ZSM-5催化剂的低温还原性能,改性过程中形成的中等强度酸性位有利于提高催化剂低温NH_3-SCR催化性能.     

高浓度PASC复合混凝剂的混凝动力学研究

以铝酸钠为碱化剂,合成了具有不同 Si/Al摩尔比的聚硅氯化铝复合混凝剂(PASC),采用透光率脉动检测技术并结合混凝效能和Zeta电位的测定结果,对PASC以及聚合氯化铝(PAC)、参比PACref在混凝过程中絮集物形成和增长的变化差异作了对比研究.结果表明,混凝过程中,Zeta电位、剩余浊度以及混凝指数密切相关.采用铝酸钠为碱化剂合成并引入硅酸钠的混凝剂,有利于提高凝聚速度和絮集物颗粒大小.在Si/Al摩尔比为0.10时处理效果达到最佳.     

添加铁基生物炭对Cd在土壤-水稻体系中迁移转化的效应及其机制

该研究将探讨铁基生物炭对Cd在土壤-水稻系统中迁移转化的影响及Fe和Cd之间的相互作用关系,为研发成本低廉、实用、高效和安全的Cd污染土壤修复技术提供科学支持。采集广东省韶关市韶关电厂周边受Cd污染的水稻土,设置水稻盆栽试验,每盆装土10kg,处理如下:(1)对照,(2)添加纯的生物炭100g,(3)添加ω_((Fe))=0.5%的铁基生物炭100 g,(4)添加ω_((Fe))=1%的铁基生物炭100 g,(5)添加ω_((Fe))=2.5%的铁基生物炭100 g,(6)添加ω_((Fe))=5%的铁基生物炭100 g,(7)添加Fe粉5 g。分析各处理对水稻成熟期根表铁膜Fe和Cd、水稻各部位Cd含量的影响,并探讨此影响的机制。结果表明,(1)铁基生物炭的添加显著降低了水稻根部对Cd的吸收。在7个不同处理中,水稻各部位总Cd含量大小为根表铁膜、根系稻杆稻壳稻米,呈现出植株从下往上依次递减的趋势。根表铁膜所固定的Fe和Cd之间存在显著的正相关关系。(2)铁基生物碳的添加能在一定程度上改变Cd在土壤中的赋存形态。根际土壤中以铁锰氧化物结合的Cd含量随着铁基生物碳含铁量的增加而有所增加,而离子交换态的Cd和碳酸盐结合态的Cd含量相应有所下降,进入水稻体系的Cd含量也相应降低。(3)土壤中无定型铁氧化物是土壤中Cd的重要的汇,强烈影响着Cd在土壤-水稻体系中的迁移。其Cd含量与稻米、稻壳、茎叶和根系中的Cd含量之间存在着显著的负相关关系,铁基生物碳的添加能有效地增加土壤中无定型铁氧化物的含量,从而对生物可利用性的Cd进行有效吸附,降低其对水稻的危害,降低Cd在稻米中的累积。这表明铁基生物炭是良好的土壤Cd钝化剂和土壤改良剂,可在大田中应用。     

采用微波等离子体原子发射光谱（MP-AES）新技术同时测定环境水样中的多种金属元素

采用高性能微波等离子体原子发射光谱仪（MP-AES）同时测定环境水中Be、Cd、Ca、Co、Cr、Cu、Fe、Mn、Ni、Na、K、Mg、Pb、Zn、Ti、V等多种金属元素.各元素的线性相关系数均≥0.999,相对标准偏差在1%以内,检出限在0.2—9.3μg.L-1之间.采用GSBZ 5009—88和GSBZ 500...     

我国四个大气背景点颗粒物浓度及其元素分布特征

选择全国由南至北的4个大气背景站(广东南岭、湖北神农架、山西庞泉沟和吉林长白山),于2013年分4个季度同步采集环境空气颗粒物PM10和PM2.5样品,采用微波消解电感耦合等离子体质谱法测定滤膜样品中60余种元素.结果表明,4个背景点PM2.5日均质量浓度平均值为17μg·m-3,PM10为29μg·m-3,低于《环境空气质量标准》(GB 3095—2012)规定的一级浓度限值.第一季度的PM10和PM2.5最高,除长白山第三季度高于第四季度之外,其他3个点位均呈现第二季度第四季度第三季度的趋势.PM2.5和PM10二者呈线性正相关,4个季度的PM2.5/PM10比值均小于0.5,第二、第三季度较高,而第一、第四季度较低.PM10和PM2.5中元素随季节变化不大,PM2.5含量在同一水平上低于PM10.Na、Mg、Al、S、K、Ca、Fe、Zn质量浓度在0.1—10μg·m-3之间,P、Ti、Mn、Ni、Cu、Ba、Pb质量浓度在10—100 ng·m-3之间,Cd、Co、Ge、Ga、Zr、Sr、V等质量浓度在0.01—10 ng·m-3之间.K、Al、Ca含量大于10%,S、Mg、Na、Fe、Zn、Pb、Mn含量大于1%,Cu、P、Ba、Ti量介于0.5%—1%,其他痕量元素含量所占比例小于0.5%.