粘土矿物与重金属界面反应的研究进展

介绍了3种粘土吸附剂：蒙脱石、高岭石和伊利石对重金属的吸附、脱附等界面反应机理，以及粘土矿物对重金属的选择性及对吸附的影响因素。另外，还探讨了为提高其吸附性能而进行的改性方法。     

污染物与蒙脱石层间域的界面反应及其环境意义

系统地评述了无机、有机阳离子、农药分子、细菌等环境污染物在蒙脱石层间域中的吸附、脱附、氧化还原、催化降解等界面反应机理 ,并指出它们的环境化学行为对环境的影响和意义     

粘土矿物修复重金属污染土壤

简要介绍了我国土壤重金属污染的现状与危害.通过粘土矿物在重金属污染土壤中净化功能的阐述,提出利用粘土矿物修复土壤重金属污染的观点.继而从天然和改性粘土矿物特性,叙述了粘土矿物修复土壤重金属污染的机制与应用进展及其影响因素.最后讨论了粘土矿物在修复土壤重金属污染过程中值得注意的几个问题,并展望了粘土矿物在该领域应用中的发展方向.     

污染物与蒙脱石层间域的界面反应及其环境意义

系统地评述了无视、有机阳离子、农药分子、细菌等环境污染物在蒙脱石层间域中的吸附、脱附、氧化还原、催化降解等界面反应机理，并指出它们的环境化学行为对环境的影响和意义。     

锰矿区土-水界面污染流中重金属来源分析

基于对湘潭锰矿红旗矿区土-水界面重金属污染流的采样分析,通过相关性和主成分分析法,研究了锰矿区土-水界面重金属污染流中的锰、镍、铜、锌、镉、铅重金属的来源以及同源性。结果表明:6种重金属的差异性、离散程度、变异性较大;锰—镍、锰—锌、锰—镉、锰—铅、镍—锌、铜—锌、铜—铅、锌—镉、锌—铅、铅—镉呈极显著正相关,镍与锰以外的其他重金属相关性都较低;3个主成分的贡献率分别为58.300%、16.628%、11.115%,累积贡献率达到了81.543%,并且6种重金属在主成分1的载荷非常高。结合矿区的周边环境和自身特点,表明6种重金属的主要共同来源为矿区内的矿业活动,并且工业活动、交通运输、农业活动等也对矿区造成了一定程度的重金属污染。     

可渗透反应复合电极法对土壤重金属的电动去除

将零价铁(Fe0)、沸石等活性材料附着在电极上形成可渗透反应层并构成可渗透反应复合电极,采用不同的复合电极对Cd2+、Ni 2+、Pb2+和Cu2+等4种阳离子型重金属污染土壤进行了电动力学修复。研究了不同可渗透反应复合电极对土壤pH的控制效果以及对重金属的去除作用,分析了迁移到复合电极中的重金属形态变化。结果表明,复合电极中添加酸、碱性沸石并适时更换,可有效中和、截留阴阳极电解产生的OH-和H+,避免或减缓土壤酸碱迁移带的形成,防止重金属离子的过早沉淀及土壤过度酸化,极大提高了重金属的去除率。复合电极中Fe0可将迁移进来的重金属离子进行还原稳定,实现重金属污染物的捕获与固定,与迁移到沸石复合电极中的4种重金属不稳定态相比,"Fe0+沸石"复合电极中重金属不稳定态分别下降了61.4、60.5、61.4、57.1百分点。结果还显示,阴极采用"Fe0+沸石"复合电极并适时进行更换,施加1.5V/cm的直流电压修复10d后,土壤中Cd、Ni、Pb、Cu的总去除率分别为44.5%、41.5%、33.5%和36.7%,且进一步延长修复时间和持续更换电极可获得更为理想的修复效果。     

土壤中重金属污染的研究进展

介绍了土壤重金属的污染及其特点，重金属对环境危害和在土壤中的化学行为，最后论述了土壤重金属元素的背景值。     

生物吸附重金属的研究进展

从生物吸附的概念、吸附重金属的机理、吸附剂的种类以及生物细胞的固定化、生物吸附工艺过程等方面进行了综述，同时阐述了生物吸附重金属的技术研究进展和应用前景展望。     

粘土矿物处理水体富营养化藻类的研究进展

水体富营养化是当前水环境污染急待解决的问题,因此就粘土矿物在水体富营养化的藻类处理方面进行调查,分析了水华藻类的分类及蓝藻的成因和危害,阐述了粘土矿物在水华处理方面的研究和应用。     

生物炭吸附重金属的研究进展

生物炭是一种废弃物资源化利用的产物。作为新型环境功能材料,生物炭以其优良的环境效应和生态效应成为环境科学等学科研究的前沿热点。因其孔隙结构发达、比表面积巨大和独特的表面化学性质,对环境介质中的重金属离子有很强的吸附作用,进而影响了重金属离子的迁移与归宿。主要从生物炭的材料来源、吸附重金属离子的机制、影响因素以及对土壤中重金属生物有效性的影响等方面进行综述,并提出生物炭吸附重金属离子的未来研究方向。     

吸附剂浓度对Zn(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)在高岭土上吸附的影响

研究了吸附剂浓度(Cs)对Zn(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)在高岭土上吸附的影响。结果表明,随Cs增大,吸附等温线下降,呈现出明显的吸附剂浓度效应(Cs-effect)。采用经典Langmuir和Freundlich吸附等温式对吸附数据进行拟合表明,在给定Cs下,Zn(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的吸附等温线分别符合Langmuir和Freundlich等温式;但这2个等温式不能描述或预测Cseffect,模型参数与Cs有关,与模型理论预测相悖。为解释和描述固/液界面吸附中的Cs-effect,我们近期提出了表面组分活度(SCA)模型,并推导出了Langmuir-SCA和Freundlich-SCA等温式。采用SCA模型等温式对吸附数据进行拟合表明,Langmuir-SCA和Freundlich-SCA等温式可分别准确地描述Zn(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)在高岭土上吸附的Cs-effect结果,证明SCA模型是合理的。     

6种低分子有机酸对针铁矿、蒙脱石和生物炭中结合态Cd活化效果的对比

选择3种常用的土壤重金属稳定介质针铁矿、蒙脱石和生物炭,首先通过吸附实验使其对Cd达到吸附平衡（8、16和4 h）,并通过氯化镁洗脱获得稳定结合的Cd（2.52、0.93和1.04 mg·g-1）。随后分别用柠檬酸、苹果酸、马来酸、酒石酸、草酸、琥珀酸6种常见的植物根际低分子有机酸进行结合态Cd活化实验,测定活化率和活化量,对比活化效果。结果表明,6种低分子有机酸对针铁矿、蒙脱石、生物炭中结合态Cd的活化效果随浓度的增加而增加,其中柠檬酸的活化作用最大,其次为草酸,其余4种酸的活化效果差异不显著。柠檬酸随浓度增加,其对Cd活化率的线性增长率最高,在针铁矿、蒙脱石、生物炭中分别为1.74%、4.71%、2.12%。在250 μmol·L-1时,柠檬酸对针铁矿、蒙脱石、生物炭3种材料中Cd的活化率分别达到4.2%、11.0%、5.6%。对比研究表明,针铁矿吸附Cd效率高且稳定,蒙脱石吸附Cd效率低且易于被低分子有机酸活化。     

Sorption and Desorption Behavior of Chloroanilines and Chlorophenols on Montmorillonite and Kaolinite

The bioavailability of pollutants, pesticides and/or their degradation products in soil depends on the strength of their sorption by the different soil components, particularly by the clay minerals. This study reports the sorption-desorption behavior of the environmentally hazardous industrial pollutants and certain pesticides degradation products, 3-chloroaniline, 3,4-dichloroaniline, 2,4,6-trichloroaniline, 4-chlorophenol, 2,4-dichlorophenol and 2,4,6-trichlorophenol on the reference clays kaolinite KGa-1 and Na-montmorillonite SWy-l. In batch studies, 2.0 g of clay were equilibrated with 100.0 mL solutions of each chemical at concentrations ranging from 10.0 to 200.0 mg/L. The uptake of the compounds was deduced from the results of HPLC-UV-Vis analysis. The lipophilic species were best retained by both clay materials. The most lipophilic chemical used in the study, 2,4,6-trichloroaniline, was also the most strongly retained, with sorption of up to 8 mg/g. In desorption experiments, which also relied on HPLC-UV-Vis technique, 2,4,6-trichloroaniline was the least desorbed from montmorillonite. However, on kaolinite all of the compounds under study were irreversibly retained. The experimental data have been modelled according to the Langmuir and Freundlich isotherms. A hypothesis is proposed concerning the sorption mechanism and potential applications of the findings in remediation strategies have been suggested.     

SGA对垃圾焚烧飞灰中重金属的固化性能研究简

根据EPA 1311、HJ/T 299-2007、HJ/T 300-2007和HJ 557-2009等国内外不同标准,研究了深圳某垃圾焚烧发电厂垃圾焚烧飞灰的浸出毒性,探讨了六硫代胍基甲酸（sixthio guanidine acid,SGA）、二甲基二硫代氨基甲酸盐（sodium dimethyl dithio carbamate,SDD）和Ca（OH）₂浓度对垃圾焚烧飞灰中重金属的固定性能的影响。研究结果表明,随着浸提液pH的降低,该厂焚烧飞灰中大部分金属元素的浸出量增大,焚烧飞灰浸出液中的Cd、Ni、Pb和Zn浓度分别超过国家危险废物鉴别标准（GB5085.3-2007）规定值的4.75倍、1.47倍、6.72倍和2.20倍,属于危险废弃物,必须进行稳定化处理。当固化剂SGA加入量为0.1 mol/kg时,稳定化后的重金属浸出浓度已经低于危险废物鉴别标准,且对Cd、Cr、Cu和Pb的固化性能优于SDD和Ca（OH）₂;当固化剂SGA、SDD和Ca（OH）₂加入量为0.5 mol/kg时,稳定化后的焚烧飞灰重金属浸出浓度均低于国家危险废物鉴别标准（GB 5085.3-2007）中的规定值。与SDD和Ca（OH）₂相比,SGA对垃圾焚烧飞灰中重金属的固化处理更具有优势。     

SGA对垃圾焚烧飞灰中重金属的固化性能研究

根据EPA1311、HJ／T299—2007、HJ／T300—2007和HJ557—2009等国内外不同标准,研究了深圳某垃圾焚烧发电厂垃圾焚烧飞灰的浸出毒性,探讨了六硫代胍基甲酸（sixthioguanidineacid,SGA）、二甲基二硫代氨基甲酸盐（sodiumdimethyldithiocarbamate,SDD）和Ca（OH）2浓度对垃圾焚烧飞灰中重金属的固定性能的影响。研究结果表明,随着浸提液pH的降低,该厂焚烧飞灰中大部分金属元素的浸出量增大,焚烧飞灰浸出液中的cd、Ni、Ph和zn浓度分别超过国家危险废物鉴别标准（GB5085．3—2007）规定值的4．75倍、1．47倍、6．72倍和2．20倍,属于危险废弃物,必须进行稳定化处理。当固化剂SGA加入量为0．1mol／kg时,稳定化后的重金属浸出浓度已经低于危险废物鉴别标准,且对Cd、Cr、Cu和Pb的固化性能优于SDD和Ca（OH）2;当固化剂SGA、SDD和Ca（OH）2加入量为0．5mol／kg时,稳定化后的焚烧飞灰重金属浸出浓度均低于国家危险废物鉴别标准（GB5085．3-2007）中的规定值。与SDD和Ca（OH）：相比,SGA对垃圾焚烧飞灰中重金属的固化处理更具有优势。     

ORS-ICP-MS测定工业污泥中的重金属元素

建立了八极杆碰撞/反应池电感耦合等离子体质谱(ORS-ICP-MS)法测定工业污泥中Cr、Ni、As、Cd、Sb、Sn、Hg和Pb等8种重金属元素的分析方法。应用ORS技术消除了多原子离子对待测元素产生的质谱干扰,通过研究He碰撞气流速的变化对Cr、Ni、As和Sb预估检测限(EDL)的影响情况确定了最佳碰撞气流速,采用Rh为内标元素校正了质谱分析中基体效应并补偿了信号漂移。方法对工业污泥样品的检出限为13.5~34.3 ng/L,加标回收率在93.0%~107.6%之间,相对标准偏差(RSD)为1.5%~2.8%。     

干湿交替对土壤DOM特性及重金属释放的影响

以典型Cu和Zn污染农田土壤为研究对象,利用土壤培养实验、光谱学方法以及流动搅拌实验,以阐明土壤干湿交替对重金属污染土壤中土壤溶解性有机质(DOM)特性及重金属释放动力学行为的影响。结果表明,土壤pH、DOM含量及其芳香性随着土壤含水率升高而增大,而干湿交替主要影响土壤中DOM的含量,对pH和SUVA₂₅₄值的影响很小。重金属释放动力学研究表明,土壤含水率越高越有利于Cu和Zn的稳定,干旱过程则会促进其释放,但仅在初次湿润到干旱过程中对其释放特性产生影响,后期干湿交替循环影响很小,且不同干湿交替频率和强度具有类似影响。在同等条件下,Zn的释放比Cu更快,受干湿交替影响更小。本研究结果可为重金属污染土壤修复工作提供参考。     

红螺菌R-04吸附多种重金属的研究

研究了红螺菌R 0 4对重金属Cu2 + 、Ni2 + 和Cr6+ 的吸附行为。实验表明 ,菌体分别在含 1 0～ 5 0mg/LCu2 + 、Ni2 + 和Cr6+ 的培养液中培养 96h ,最高吸附率分别为 98 9%、90 %和 84 % ;且菌体对Cr6+ 的还原率均达 99%以上。另外 ,观察到 5 0mg/LCu2 + 的培养液 ,菌液褪色 ;而在Ni2 + 和Cr6+ 中没有出现这种现象。最后 ,探讨了共存离子对吸附的影响 ,3种金属离子两两组合、三者共存对菌体吸附Cu2 + 和Cr6+ 的影响不大 ,对Ni2 + 的影响较大