氧化还原电位的研究及应用

氧化还原电位(Eh)是一个描述介质氧化还原性质相对程度的化学参数,根据Eh值可以直观的比较介质氧化还原性的强弱。氧化性强,Eh值较高;还原性强,Eh值较低。氧化还原电位的测定广泛应用于水处理、土壤环境监测、金属腐蚀、湿法冶金和资源勘探等领域。本文综述了氧化还原电位在常温常压环境和高温高压环境中众多领域的应用现状,并展望了高温高压水热环境中氧化还原电位原位监测的研究。     

土壤氧化还原电位测定方法的探讨与研究

是选用铂电极直接测定法来测定土壤的氧化还原电位,该方法是采用铂电极作为氧化还原电极,饱和甘汞电极作为参比电极,两者之间存在电位差的原理而测得的。通过大量的试验数据,表明该方法是简便易行的,对于一般的土壤都有实际参考价值。最后,对此过程中遇到的问题进行了深入的探讨和研究,并提出了具体解决方案。     

环境硒及其复合因子与大骨节病

本文通过对大骨节病病区低硒环境和病区发样品的重复采样和多元素含量的测定及其与大骨节病病情的相关分析,探讨了大骨节病的致病因素。研究表明,环境低硒是大骨节病发生的重要因素之一。人发硒与大骨节病检出率密切相关,且由永寿大骨节病考察队流行病学组和生态环境组调查数据得到了相同的结论。本文还探讨了除低硒外,其它与硒有关、可能与之结合致病的因素。     

氧化还原电位在两相厌氧法中的应用

<正> 一、前言在污水生化处理中较早研究氧化还原电位以作为监测指标的是活性污泥法。在40年代就发现,污水的氧化还原电位与水中有机物的含量有关,但并未作为运行控制参数来推广应用。到50年代末,一些研究者对污泥厌氧消化的氧化还原电位变化规律进行了研究。Dirasian和Molof在研究污泥厌氧消化时发现,氧化还原电位随挥发酸浓度、产气率的增大而增大。Blanc和Molof在以乙酸和丁酸为为质的厌氧消化中发现,当氧化还原电位Ec在-495——555mV时可观察到产气,他们还发现,毒性离子浓度的增大、进水负荷的升高,都会增加反应器出水的电位值。Laquidara对厌氧回转式生物接触器的研究表明,挥发酸浓度越低,电位值越负.且Ee<-190mV时厌氧反应器运行较稳     

氧化还原电位对土壤中重金属环境行为的影响研究进展

E_h（redox potential,氧化还原电位）代表土壤氧化性和还原性的相对程度,是以电位反映土壤所处氧化还原状态的指标.由于重金属易与对E_h敏感的组分发生吸附、络合、沉淀等化学反应,因此E_h的变化会直接/间接影响重金属形态从而决定其毒性和活性.E_h变化对重金属活性往往存在双向影响:①淹水环境使E_h降低,引发反硝化反应、铁锰氧化物和硫酸盐还原,使pH向中性靠拢,从而间接导致酸性土壤中游离态重金属沉淀或碱性土壤中吸附态重金属释放.②厌氧条件在使E_h发生变化的同时,会引起铁锰氧化物、有机质、硫化物的形态或含量发生改变,如铁锰氧化物还原、大分子有机质分解,分解产物与重金属离子结合增加了可溶性重金属的浓度,但厌氧条件也可以使重金属离子和硫化物产生沉淀,且还原Cr、Hg等元素,降低毒性;在氧化条件下,硫化物氧化形成硫酸盐促进了重金属释放;但铁锰离子沉淀及其氧化物形态变化形成的具有强吸附力的无定形铁锰氧化物可重新吸附游离态金属离子.这些复杂的化学变化对定量化研究E_h对重金属的影响造成困难,从而降低了E_h波动环境（水稻土、周期性覆水潮滩沉积物等）中重金属污染风险评价的准确性,也限制了通过改变E_h来原位修复重金属污染土壤的方法实施.因此,需进一步对E_h诱导下土壤颗粒界面上发生的与重金属行为相关的反应进行深入研究,并开发检测分析技术,如无损伤的物理探测方法或同位素稀释技术等,建立不同土壤中E_h与重金属形态、活性的定量关系,以揭示E_h对重金属形态的影响机制.      

氧化还原电位交替变化-淋洗去除滩涂中重金属

利用水槽模拟户外农田实验,通过调控土壤淹水时间来控制土壤的氧化还原电位。研究土壤氧化还原电位的变化,然后通过淋洗对去除土壤中Cd、Cr、Pb、Cu、Zn等重金属的影响。实验设有2个处理,每个处理有2个阶段,所要达到的目标氧还原电位是处理1:-50 mV、-100 mV,处理2:-100 mV、-200 mV。结果表明,在不同的氧化还原电位下,经过淋洗土壤中的重金属的去除率不一样,以Cd、Cr的去除效果最佳,处理1淋洗去除率达到34.94%、19.56%;处理2达到56.49%、39.17%,整体上处理2的去除效果比处理1好,说明随着土壤氧化还原电位的降低,淋洗去除土壤重金属效果呈递增趋势。     

水分控制下的湿地沉积物氧化还原电位及其对有机碳矿化的影响

为探讨水分与氧化还原电位之间的内在关系及其对沼泽湿地有机碳分解矿化的影响,采用室内培养(25℃,155 d)实验研究了不同水分条件(24%~232%WHC)下三江平原3类湿地(泥炭沼泽、腐殖质沼泽和沼泽化草甸)沉积物氧化还原电位(Eh)变化以及有机碳的矿化特征.结果表明,不同水分条件对湿地沉积物氧化还原电位的影响有较大差异,在低于100%WHC(最大持水量)水分范围时,氧化还原电位随着水分的增加而降低,>100%WHC(至积水2 cm)时,水分含量变化对泥炭沼泽和腐殖质沼泽沉积物氧化还原电位影响作用降低.泥炭沼泽、腐殖质沼泽和沼泽化草甸沉积物有机碳矿化最适宜水分含量存在较大差异,分别为32%、48%和76%~100%WHC.湿地沉积物有机碳矿化速率与氧化还原电位之间存在二次函数关系(p<0.05),在还原态下(Eh值<300 mV),有机碳矿化速率和矿化量随氧化还原电位的升高而升高,在氧化态(Eh值>300 mV)下则逐渐降低.较低的氧化还原电位是三江平原湿地有机碳得以积累的重要原因.     

洞庭湖区浅层地下水氧化还原分带规律

在收集洞庭湖区1258个浅层地下水样检测数据的基础上,利用地统计学克里金方法分析Eh的空间分布规律,并基于氧化还原敏感指标的浓度空间数据对湖区地下水系统开展氧化还原分带规律研究.结果表明,受地质构造、地层岩性特征、沼泽湿地与水稻田等因素的控制,自湖区外围山地和丘陵区至洞庭湖腹地,Eh值呈现逐渐减小的趋势,地下水环境逐渐由外围的氧化环境转为湖区腹地的还原环境;洞庭湖区地下水系统可分为硝酸盐稳定及还原带、锰（Ⅳ）还原带和铁（Ⅲ）还原带等3个氧化还原带.3个分带较好地反映了Eh的空间分布规律,但是在部分区域受含水层介质Mn元素富集的影响,氧化还原分带与Eh的空间分布存在错位现象.     

川西高原水环境的氧化还原特征初探

从川西高原饮用水赋存的环境-地质条件出发进行研究,较全面的探讨了该区气象、水文、土壤等环境要素对水中氧化还原电位的制约作用.通过对研究区内饮用水赋存环境的一系列环境地质调查与氧化还原电位的现场测试可以得出:(1)该研究区所处特殊的地理位置(青藏高原的东南部一横断山系北段,属川西高山高原区)导致该区具有冬长,无夏,春秋短,气温低,温差大等独有的气象条件;该区主要的构造侵蚀高山地貌类型导致地下水循环具有径流途径短,水力坡度大,水～土间交换作用十分强烈的特点,该区土壤的特点是淋滤作用较强且成弱酸性等,这三个环境要素的特点是直接导致该区饮用水中氧化还原电位值升高的主要原因;(2)由于不同类型水(河水、沟水、泉水、土井水)其与大气接触程度的差异导致其氧化还原值呈现由高到低的趋势,即河水>沟水>泉水>土井水.     

Redox potential E_H [Se(VI)/Se(IV)] of aqueous extractof soils from Yongshou Kaschin-Beck diseaseregion and the influence by humic acid

The relation between EH [Se(VI)/Se(IV)] and pH of soil aqueous extract in Kaschin-Beck disease region and the effects of natural redox agents, namely humic substances, MnO2 and Fe2+, on the redox property of the system were studied. The results indicated that both humic acid and Fe2+ could enhance the reducibility of Se(VI) and MnO2, a limited oxidizability for Se(IV). Fe2+ showed a weak reducibility only at low pH value. The reducibilities of three sulfur-containing compounds for Se(VI) were in following order:thioglycollic acid > L-cysteine > sulfide     

吉林省土壤中腐殖酸和水溶性富里酸分布特征与大骨节病关系的研究

本研究测定了吉林省主要土类样品中腐殖酸、富里酸的含量及水溶性富里酸的释放量,并研究其概率分布类型和水溶性富里酸的释放量与富里酸含量、深度、类型的关系。结果表明,土壤富里酸的释放量与大骨节病病情呈明显的正相关(r=0.845,P<0.05)。提出饮用富里酸释放量最高的O_2、Q_3层地下水,是引起平原地区大骨节病的可能因素。     

腐殖酸对李氏禾累积铜和镍的影响

李氏禾是国内发现的第1种湿生铬超富集植物。通过水培实验,研究了不同浓度腐殖酸对李氏禾生物量、铜和镍累积量、转运系数和营养液中铜镍浓度的影响。实验结果表明:适量腐殖酸可促进李氏禾生物量的增加,高浓度腐殖酸会抑制李氏禾对铜和镍的吸收,但是低浓度腐殖酸可促进李氏禾对铜和镍的吸收;腐殖酸可提高铜和镍的转运系数,低浓度的腐殖酸能更好地促进李氏禾对铜和镍的转运;李氏禾对营养液中铜和镍的吸收主要以铜为主。     

生物流化床降解水中腐殖酸的动力学研究

依据生物流化床内的质量平衡方程 ,建立了流化床内腐殖酸 (HA)生物降解的动力学模型 ;以Monod方程为基础 ,结合生物反应动力学理论 ,建立了生物流化床降解腐殖酸的稳态动力学模型 ,在动力学模型中 ,引入了腐殖酸总降解系数 (K) ,采用多元逐步线性回归法确定了该系数与水力停留时间和进水UV2 54 值的关系式。以微污染湖水中HA的降解为研究对象 ,在不同水力停留时间和进水腐殖酸浓度条件下对所建立的动力学模型进行了验证 ,结果表明 ,该模型可较好地描述HA生物降解的过程     

硒和环境中富里酸对小麦幼苗糖代谢的影响

利用小麦水培试验，研究了硒和土壤富里酸地小麦幼苗糖代谢的影响，结果表明，硒在植物初期可以促进幼苗糖代谢，可溶性糖含量量和α－淀粉酶活力明显增加，富里酸对这一过程有抑制作用，处理１周和２周后，硒开始抑制植株代谢，富里酸可减轻抑制作用，由实验结果分析知，可溶性糖含量与α－淀粉酶活力保持良好的相关性，说明相经作用机理是通过上关酶体系实现的。     

电气浮-光催化氧化对微污染原水中腐植酸的去除研究

运用电气浮-粉末TiO2光催化组合工艺,对微污染原水进行实验研究。在降解腐植酸的静态实验中,开启光强为2×10 W紫外杀菌灯,电压20 V,电流0.4 A,两组极板间距0.5 cm,粉末TiO2投加量1 g/L,反应时间为150 min时,CODMn去除率达87.8%。实验表明:电气浮与光催化氧化联合使用时,可取得较好的协同效果。     

甲基汞和硒在鲤鱼组织中的蓄积及对肝胰脏中某些元素含量的影响

在20±2℃测定鲤鱼在28天受甲基汞、硒接触期间,肌肉、脑和肝胰脏中蓄积的汞,肌肉中蓄积的硒。用扫描电子显微镜-X射线能谱仪测定肝胰脏中Na,P,K,S,Cl,Ca等元素的含量与汞吸收量之间的关系。试验结果说明汞与硒之间存在拮抗作用。     

酸雨对茶树中铝的形态分布及生态化学影响

建立茶树中铝的化学形态分析方法,探讨铝在茶树老叶、芽叶及培植土等一系列化学行为及与其它元素的关系,就酸雨对茶树中铝形态的影响进行了模拟实验,结果为茶树在我国西南酸雨地区的种植和生态协调提供信息.