城市污水二级硝化出水的离子交换脱氮除磷

以城市污水二级硝化出水为原水,对比研究了3种强碱性阴离子交换树脂(201×4、D296、D301T)动态脱氮除磷情况,并以201×4树脂为模式树脂考察了树脂活化方式(常规酸碱交替活化与NaCl再生液活化)、腐殖酸(HA)浓度(1.1,2.8和9.4 mg·l~(-1))对树脂动态脱氮除磷的影响.结果表明,3种树脂都具有较好的脱氮除磷效果,达到TP穿透点(0.1 mg·l~(-1),去除率92%)时,201×4树脂具有最大的穿透体积(418 BV),但其对NO_3~--N的去除率(69%)明显低于其它树脂(97%-98%);3种树脂对SO_4~(2-)和HA的去除率分别为97%-99%,71%-80%;常规酸碱活化使树脂穿透体积较再生液活化仅提高了12%;超滤膜法和臭氧氧化法预处理对原水HA的去除率分别为27%和68%;原水HA浓度增加使树脂穿透体积从28lBV降至239BV,同时NO_3~-去除率从80%上升至92%.     

组合液膜对土壤淋洗液中砷(As)的提取效果

针对土壤淋洗液中重金属传统萃取及液膜提取方法效率低的问题,提出组合液膜来提高提取率.本研究采用双二-乙基已基磷酸(D2EDTPA)和磷酸三丁酯(TBP)互为协同提取剂的组合液膜提取技术对土壤淋洗液中砷(As)进行提取,考察了系统温度、组合池膜溶液提取剂与膜溶剂体积比(M1/M2)、组合相有机相与水相体积比(O/A)、组合相提取剂比例(VD2EDTPA/VTBP)对As3+和As5+提取率的影响.研究结果表明,组合提取剂与As形成络合物在液膜系统中传输,最佳提取条件为:系统温度在28—30℃左右、M1/M2为4∶1、O/A为2∶1、VD2EDTPA/VTBP为4∶3.As3+和As5+起始浓度为5.45×10~(-4)mol·L~(-1)和1.12×10~(-4)mol·L~(-1)时,90 min最佳提取条件下提取率可达93.1%和82.7%.     

D201树脂对双组分萘系化合物的吸附分离

用D201强碱性阴离子交换树脂自双组分水溶液中选择吸附分离1-氨基-2-萘酚-4-磺酸(1,2,4-酸)和2-萘酚,考察了溶液pH值、浓度、温度、树脂床高及流速等因素对吸附和分离系数的影响.结果表明,在pH 3—6时,树脂对1,2,4-酸有较高的吸附量及吸附选择性,利于1,2,4-酸与2-萘酚的选择性吸附分离.温度对吸附的影响较小,等温吸附规律符合Freundlich模型.动态吸附表明,至1,2,4-酸的泄漏点时,吸附流出液中几乎只含2-萘酚,1,2,4-酸被吸附于树脂上.随着树脂床层的增长或初始浓度和流速的减小,都使泄漏点推迟及分离系数提高.载酚酸的树脂柱可用15%质量比的NH4Cl和20%体积比的乙醇混合液定量洗脱1,2,4-酸.     

FeCl_3-柠檬酸对低浓度As~(3+)污染土壤的淋洗特性

以人工采集制备的w=100 mg·kg~(-1)砷污染土壤为研究对象,采用超声溶解的方式获得FeCl_3-柠檬酸复合淋洗剂,对不同淋洗剂配比、pH值、温度和常见共存阴阳离子(Ca~(2+)、Al~(3+)、SO_4~(2-)、PO_4~(3-))对砷污染土壤淋洗特性的影响和机理进行研究。结果表明,在相同的土液比(1∶10)条件下,m(FeCl_3)∶m(柠檬酸)=3∶1时对土壤中As的淋洗效果最佳,复合淋洗剂的淋洗效果优于单一淋洗剂。pH值和一定范围内温度的升高均有助于增加淋洗量。在pH值为7、8、9、10和温度为25、35、45℃时,淋洗动力学均符合Elovich方程,说明FeCl_3-柠檬酸对As~(3+)污染土壤的淋洗属于非均相的扩散过程。不同浓度(0.01~0.2 mol·L~(-1))的Ca~(2+)、Al~(3+)、SO_4~(2-)、PO_4~(3-)对淋洗效果均有一定影响。除SO_4~(2-)外,其他共存离子浓度越大,淋洗效果越好。     

水中有机氯化合物在XAD树脂上的浓缩

本文采用与Junk等人所用的装置类似的装置试验了XAD-2、4、7、8树脂对水中氯代苯类、氯代酚类、六六六、DDT,除草剂和PCB等有机氯污染物进行了浓缩实验。结果表明,它们能有效地从水中将这些物质吸附。其中尤以XAD-4效果最好,回收率达97％,试验结果还表明,不同的淋洗剂及其用量,不同的淋洗方式,对回收影响较大,丙酮是最好的淋洗剂,流速对结果影响不大,另外,这些树脂的吸附效率虽然很高,但是由于淋洗不完全,往往造成回收率低的结果。     

碱熔-离子色谱法测定土壤中全硫的研究

研究了用碱熔-离子色谱法测定土壤中全硫的方法,样品采用氧化镁—碳酸钠(2:1)混合熔剂,在恒温马弗炉中800℃加热1 h,使土壤中各种形态的硫转化为SO_4~(2-),冷却,用水超声浸提.离子色谱法测定.分析柱AS14A4-mm(4 mm×250mm),淋洗液0.008mol·L~(-1)Na_2CO_3、0.001 mol·L~(-1)INaHCO_3,再生液0.05mol·LH_2SO_4~(-1),流量1.0mL·min~(-1),进样体积20μL,外标峰面积定量.该方法测定土壤中硫检测限为0.8 mg·kg~(-1),在测量浓度范围内具有良好的线性关系.用该方法做精密度,相对标准偏差为3.91%.与不同地区的标准土做对比实验,所测结果跟标准值相比均在标准值范围内.实验证明该方法操作简便、快速.     

基于改性石墨烯固相萃取-液相色谱法测定联苯菊酯

以石墨粉末为原料通过Hummers法逐步合成磁性胺基化石墨烯(Fe3O4-NH2-G),分别用扫描电镜和FTIR对其表面形貌和化学结构进行表征,并对Fe3O4-NH2-G用于实际样品中联苯菊酯的吸附性能进行了研究.以高效液相色谱为检测手段,对洗脱液和淋洗液的选择、萃取时间和洗脱时间、离子强度、溶液p H、吸附剂总量等相关参数进行优化.实验结果表明,用1%乙酸乙腈溶液做洗脱液,50%甲醇水溶液作为淋洗液,吸附时间洗脱时间都是20 min,溶液p H值为7,不加Na Cl时吸附效果最好.在293 K下改性石墨烯的平衡吸附量136 mg·g-1.实验表明最优条件下检出限达到1.7 ng·m L-1,线性范围为0.005—10μg·m L-1,方法对实际样品的加标回收率91.8%—101.6%,可应用于痕量联苯菊酯的测定.该实验研究表明Fe3O4-NH2-G对联苯菊酯有很好的吸附能力.     

NDA-105树脂对对苯二甲酸生产废水中锰的吸附

使用NDA-105大孔树脂对对苯二甲酸生产废水中锰的吸附进行研究,结果表明,当pH值为5、流量为10BV(床体积)·h-1、温度为25℃时,NDA-105树脂对废水中锰离子的吸附效果最好、对锰离子的交换容量为0.5mmol·g-1、对浓度为15mg·l-1锰离子的吸附体积为1000BV,使用2BV 10%硫酸 2BV水作为洗脱剂、温度为80℃、洗脱剂流量为2BV·h-1,累积脱附率达到99%以上.     

土壤对SO_4~(2-)的吸附-解吸特征

研究区两类主要农业土壤在实验温度和吸附平衡液浓度相同时,酸性淋溶土(红壤、黄红壤)SO_4~(2-)吸附量均高于近中性水成土 (水稻土、潮土),与土壤游离Fe,Al含最呈显著正相关,吸附过程均符合Freundlich和Ternkin方程描述规律:低温(10℃)时吸附量均高于常温 (25℃),表明吸附系放热反应,有利于冬,春酸雨频仍季节土壤对SO_4~(2-)的固定,研究表明土壤吸附过程由快速反应(0—4h)和慢速反应(4—48h)两部份组成,且符合反映吸附机制较复杂的多级动力学反应规律,0.01mol/l Ca(NO_3)_2和1.0mol/l NaCl对土壤吸附态SO_4~(2-)的解吸率较高,表明SO_4~(2-)主要被土壤吸附于带正电荷的氧化物胶体表面,离子交换可逆吸附机制似占较大优势。     

多形态多水平氮添加对温带森林土壤根系呼吸和微生物呼吸的影响

为阐明不同水平、不同形态的氮添加对土壤总呼吸、土壤微生物呼吸、根系呼吸的影响及微生物机制,本研究以温带森林土壤为研究对象,开展多形态(硝态氮(NaNO_3)、铵态氮((NH_4)_2SO_4)和混合态氮(NH_4NO_3))多水平(50 kg N·ha~(-1)·a~(-1)和150 kg N·ha~(-1)·a~(-1))的增氮控制实验.在施氮后的第7—9年,利用静态箱-气相色谱法研究土壤呼吸组分和磷脂脂肪酸方法研究微生物群落丰度和群落结构的改变.结果表明,氮添加显著提高了土壤硝态氮和铵态氮含量,而土壤pH平均降低0.85个单位.在施氮后的第7—9年,氮添加将会减弱土壤呼吸活动,高水平的氮添加效应强于低水平氮添加;就形态来说,(NH_4)_2SO_4起到促进效应,而NH_4NO_3则逐渐由促进效应转变成抑制效应,例如在2019年(施肥后第9年),高水平的(NH_4)_2SO_4施加分别提高土壤总呼吸和微生物呼吸的34.06%和37.95%,而高水平NH_4NO_3添加则分别抑制了土壤总呼吸和微生物呼吸的27.62%和31.70%.而高水平的(NH_4)_2SO_4添加对根系呼吸有促进作用,而高水平的NH_4NO_3则有抑制效应.微生物呼吸和细菌、真菌显著正相关,和真菌/细菌比值也呈正相关.总之,土壤呼吸各组分对氮添加的响应受氮素形态和水平的控制,特定森林土壤碳排放量对土壤氮基质响应具有多阶段性,微生物呼吸的降低反映了土壤有机质分解速度的降低,这有可能会进而促进土壤碳的积累,达到氮促碳汇的效果.     

2种无机洗脱剂对矿区污染土壤中铅、镉的洗脱研究

选用HCl和CaCl2 2种无机洗脱剂对矿区重金属污染土壤进行化学洗脱试验,分析比较了2种洗脱剂对土壤中Pb、Cd的洗脱效果,并探讨了洗脱剂浓度、洗脱时间、温度、固液比、洗脱次数对土壤中Pb、Cd洗脱效果的影响.结果表明,对于土壤中Pb的洗脱,HCl的效果优于CaCl2,其洗脱率分别为26.0% ～68.2%和14.6% ～48.7%;而对于土壤中Cd的洗脱,CaCl2优于HCl,其洗脱率分别为30.7% ～54.6%和24.2% ～42.6%.在各影响因素中,洗脱剂浓度对土壤中Pb的洗脱有显著影响,而洗脱次数对土壤中Cd的洗脱有显著影响,其他因素对Pb、Cd的洗脱均无显著影响.洗脱土壤中Pb的最佳操作条件为:HCl 200 mmol·L-1、时间240 min、温度20 ℃、m(固)∶V(液)=1∶15、洗脱2次;洗脱土壤中Cd的最佳操作条件为:CaCl2 50 mmol·L-1、时间240 min、温度35 ℃、m(固)∶V(液)=1∶20、洗脱4次.     

EGTA/TSP联合修复模拟重金属污染黄棕壤及其环境风险评价

针对淋洗可能导致土壤残留重金属活化问题,研究淋洗/钝化联合修复对重金属污染土壤风险的削减作用。以乙二醇双(2-氨基乙基醚)四乙酸[ethylenebis (oxyethylenenitrilo) tetraacetic acid,EGTA]为淋洗剂,以重过磷酸钙(triple super phosphate,TSP)为钝化剂,研究了EGTA投加量、液固比、淋洗时间和TSP投加量等对模拟重金属污染黄棕壤中Cu、Zn、Pb和Cd 4种重金属洗脱率和浸出浓度的影响,通过响应面法设计多因素实验,拟合了土壤重金属环境风险削减率与EGTA投加量、液固比及TSP投加量之间的关系,采用涵盖土壤重金属含量、浸出浓度和毒性的土壤重金属环境风险评价方法对修复效果进行评价。结果表明,EGTA对Cu和Cd的洗脱率较高,可显著降低Zn和Cd浸出浓度。增加淋洗时间有助于提高Cu、Zn和Cd洗脱率并降低其浸出浓度,但提高了Pb浸出浓度。随着液固比的增加,Zn和Pb洗脱率呈上升趋势,Cd洗脱率呈下降趋势,Cu洗脱率先提高后下降;Cu、Zn和Cd浸出浓度呈下降趋势,而Pb浸出浓度呈上升趋势。TSP钝化大幅度削减了Pb浸出浓度。总环境风险削减率(β)与EGTA投加量、液固比及TSP投加量呈二次方关系,当EGTA投加量为1.0 g·L~(-1),液固比为10,TSP投加量w为2%时,β为62.80%,与验证实验结果相近,表明模型具有较好的模拟和预测能力。提高EGTA投加量和液固比可以大幅度降低Cu、Zn和Cd的环境风险,TSP钝化处理对Pb环境风险的削减作用较好,EGTA投加量与液固比以及EGTA投加量与TSP投加量对β表现为协同作用。     

全自动在线固相萃取-液质联用测定水中两类溴代阻燃剂

建立了全自动在线固相萃取(online SPE)-超高效液相色谱/三重四极杆串联质谱(UPLC-MS/MS)同时测定水中六溴环十二烷和四溴双酚A的方法.过滤后的水样经自动进样器上样至在线HLB萃取柱,经淋洗液清洗杂质后,采用反冲梯度洗脱将萃取柱上吸附的目标物洗脱到C18色谱分析柱上进行分离,采用串联质谱进行检测.4种目标化合物在相关线性范围内线性良好(r=0.9915—0.9981),回收率为83.2%—114%,相对标准偏差为7.6%—14.5%,方法检出限为0.003—0.014μg·L-1.本方法快速环保,灵敏度和精密度高,适用于测定受污水体中4种溴代阻燃剂的痕量残留.     

天然斜发沸石的氨氮改性吸附与化学再生

本文采用改性与化学再生方法,探索天然斜发沸石对氨氮吸附的最佳改性及化学再生条件.无机盐改性、热改性、有机改性试验结果表明,最佳改性方法为无机盐NaCl法,改性沸石吸附量较天然沸石提升了近20%,最佳NaCl浓度为1 mol·L~(-1);热改性法不能显著提高沸石的氨氮吸附容量,相反高温会破坏其结构;十二烷基苯磺酸钠改性法可以使改性沸石在其表面形成了新的阳离子吸附点,使其吸附性能提升;而十六烷基三甲基溴化铵改性沸石表面形成的是阴离子吸附点,对带正电的NH_4~+会产生排斥,导致其吸铵性能下降.化学再生试验表明,KCl溶液对铵饱和沸石的再生效果最显著,适宜再生浓度为0.1—0.2 mol·L~(-1).经KCl再生后的沸石再次通过NaCl改性,可延长沸石使用周期以及提高再生沸石的吸附能力.     

不同淋洗剂对塿土中Cu、Pb的淋洗效果及对其他元素淋出的影响

采用批次实验方法,分别研究了乙二胺四乙酸二钠(EDTA)、柠檬酸(CIT)、生物表面活性剂皂苷(Sap)及鼠李糖脂(RL2)的4种淋洗剂单用时对污染塿土中Cu、Pb的淋洗效果,以及对污染塿土中Ca、Fe、Mg等常量元素淋出量的影响.结果表明,各淋洗剂淋洗Cu、Pb的最适浓度分别为EDTA(0.03 mol·L~(-1))、CIT(0.05 mol·L~(-1))、Sap(0.2 mol·L~(-1))、RL2(0.15 mol·L~(-1));在此浓度时,各淋洗剂对单Cu土中Cu的最高淋洗百分率分别为EDTA(68.79%)CIT(61.02%)RL2(34.16%)Sap(23.95%),对单Pb土中Pb的淋洗百分率分别为EDTA(97.57%)Sap(55.28%)=RL2(55.28%)CIT(45.93%);各淋洗剂对复合土中Cu的淋洗百分率分别为CIT(61.44%)EDTA(49.56%)RL2(30.26%)Sap(20.32%),对Pb的淋洗百分率分别为EDTA(88.95%)RL2(53.92%)Sap(48.32%)CIT(44.56%).各淋洗剂淋洗后各污染塿土中的Cu、Pb均达到或低于国家土壤质量二级标准(GB15618—1995).随着各淋洗剂有效淋洗塿土中Cu、Pb时,对污染塿土中Ca、Fe、Mg、Mn、Zn、K的淋洗量也随之增加而表现出不同的特征;除柠檬酸外,其他3种淋洗剂淋洗后均增加了土壤中Na的含量,其大小序列为EDTASapRL2,因此在耕地土壤的原位化学及植物修复中应综合考虑不同淋洗剂对土壤中其他元素的影响.     

无载体泡沫塑料吸附平台石墨炉原子吸收法测定土壤、河底泥、煤飞灰、水泥样品中痕量铊

本文介绍一种用聚氨酯泡沫塑料作提取剂的固—液萃取铊的方法。在溴水存在下,三价铊由0.5N—6N盐酸或2—20％混合酸(HNO_3 HClO_4 HF=1 1 1,体积比)溶液中,被聚氨酯泡沫塑料所吸附,然后用2％亚硫酸溶液加热至近沸解脱。分离和富集的铊用平台石墨炉原子吸收法测定。方法具有提取效率离、干扰少、操作简单、经济和容易推广的优点。本文已用于测定土壤、河底泥、煤飞灰、水泥和NBS—1646及1633a标准参考物质中的铊,均碍到满意的结果和较好精密度。     

壳聚糖的化学改性及其吸附性能的研究

以脱乙酰度90%的壳聚糖(CTS)与硫氰酸铵和氯乙酸反应,合成了一种带有硫脲基和羧基双官能团的水溶性中间产物,再经戊二醛交联,制备了水不溶性的可用于处理含重金属废水的颗粒状树脂.用FTIR,SEM及比表面法对中间产物及颗粒状树脂进行了表征,表明—HN—C(S)—NH—CH2—COOH基团接枝到CTS链上并进行了交联.吸附实验表明,该化合物对Cu2 的吸附量(248mmol·g-1)比Ni2 (135mmol·g-1)高得多,这可能与离子的核电荷数和螯合体的配位相关.在两种金属离子的混合液中,该化合物对Cu2 的初始吸附选择性更强.吸附金属离子的树脂经3次盐酸洗脱再生后,吸附性能几乎没有下降.     

镧掺杂纳米材料合成及其高氟选择性吸附特性

采用共沉淀法制备了镧渗杂的纳米镁铝层状双氢氧化物材料(LDHs),获得了一类对氟具有选择性的新型吸附材料.实验表征了LDH、其焙烧产物(LDOs)以及吸附氟后的材料(F-LDHs)的微观形态、体相组成等性质的变化,通过批处理试验和吸附柱试验对其工艺特性及影响因素进行了深入分析.实验结果表明,材料经600℃焙烧10min,在含200mg·l~(-1)SO_4~(2-),氟浓度为10mg·l~(-1)的配水中投加0.1g LDOs吸附240min,最高除氟率可达93.53%;在含200mg·l~(-1)SO_4~(2-)的氟溶液中,镁铝铜LDOs吸附氟的容量高于镁铝LDOs;吸附柱实验中,14h时出水氟含量小于国家标准(1 mg·l~(-1));共存阴离子对材料的除氟干扰强度排序为:Co_3~(2-)>PO_4~(3-)>NO_3~->Cl~-.材料吸附氟后可用0.5mg·l~(-1)的Na_2CO_3洗脱,并经600℃焙烧10min再生,再生4次后选择性除氟效果稳定.     

土壤中有机氯农药的多残留分析技术

本文建立了超声波提取 ,硅胶SPE柱净化 ,GC μECD检测土壤中α HCH ,β HCH ,γ HCH ,δ HCH ,HCB ,o p′ DDE ,aES,p p′ DDE ,Diel,Endrin ,p p′ DDD ,o p′ DDT ,p p′ DDT含量的方法 .对提取剂、洗脱剂和前处理步骤优化的结果表明 :体积比为 1∶2的丙酮 /石油醚是较好的提取剂和洗脱剂 ,方法加标回收率在 70 %— 1 1 0 %之间 ,检测限为0 0 5— 1ng·g- 1 .     

铅—二甲酚橙络合吸附波及食糖中铅的测定

铅-二甲酚橙(XO)络合物的极谱行为的研究迄今尚未报导过.XO在0.025mol/L(NH_4)_2SO_4,0.1mol/L六次甲基四胺的溶液(pH5.0)中,出现一还原波,Ep_1=-0.64V(vs.SCE).再加入微量的Pb(Ⅱ)后,在较正的电位上出现一灵敏的还原波,Ep_2=-0.44V,ip与CPb(II)在5×10~(-8)—2×10~(_6)mo1l/L范围内成线性关系,并用于食糖中微量铅的测定,方法简便,可靠.用等摩尔连续变化法确定络合物的络合比为1:1.用单扫示波极谱、循环伏安法、常规脉冲极谱等研究极谱波的性质及其机理.实验证明.该波为络合吸附波.