金属有机骨架材料MIL-101用于气态碘单质的吸附与释放

目的研究金属有机骨架材料MIL-101对气态碘单质的吸附与释放。方法采用水热合成法合成金属有机骨架材料MIL-101,并利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、N2吸附脱附等温线等表征方法对合成的MIL-101样品进行表征。将制备的金属有机骨架材料MIL-101在75℃环境下对气态碘单质进行吸附,将吸附后的材料于无水乙醇溶液中进行碘单质的释放。结果随着吸附时间的推移,金属有机骨架材料MIL-101对气态碘单质的吸附量逐渐升高,并于8 h逐渐达到饱和吸附量2.61 g(I2)/g(MIL-101)。MIL-101在无水乙醇溶液中随着时间的延长,材料吸附的碘单质渐渐释放出来。结论 MIL-101对气态碘单质在较高温度下有着优异的吸附效果,并表现出良好的循环使用性能,适合用于核电站蒸汽中放射性气态碘的吸附。     

垃圾焚烧飞灰浸出特性

利用柱试验研究了我国垃圾焚烧飞灰在过流系统中的浸出特性. 结果表明:在过流系统中,浸出液的pH呈先升后降的趋势,并且在试验后期保持在碱性条件(pH在9.66左右);飞灰中阳离子(Na+,K+,Ca2+)和阴离子(Cl－,SO₄2－)的浸出主要集中在试验初期(第96 天),使初期浸出液含盐量很高;柱试验中4种重金属的浸出质量浓度〔ρ(Cd),ρ(Pb),ρ(Cu)和ρ(Cr)〕远低于批试验,但试验前期浸出液中的重金属浸出质量浓度相对较高;当浸取时间超过120 d时,虽然浸出液中重金属浸出质量浓度明显降低,但仍有一定量的重金属不断浸出.      

酸雨对旱地红壤磷素释放的影响研究

为了探明酸雨对红壤磷素释放的诱导效应 ,采用室内模拟酸雨淋溶土柱的方法 ,研究了酸雨作用下旱地红壤磷素释放的特征与规律 .结果表明 ,从长期的淋溶效果来看 ,酸雨可促进红壤磷的释放 ,且酸雨pH值越低 ,磷累积释放量越大 ;磷释放的动态变化在不同土壤之间存在一定的差异 .红壤磷素的释放强度主要取决于土壤有效磷含量 ,而与阳离子交换量关系不大 .磷释放量与钙释放量相关性很弱 ,与铝释放量呈较强的正相关性 ,与铁释放量呈显著的正相关性 .酸雨对红壤磷释放的促进作用主要是由于酸雨对铁铝化合物尤其是铁化合物的溶蚀作用所至 .     

模拟酸雨对红壤中硅铝铁释放的影响

通过模拟酸雨对湖南红壤的淋溶实验,分析了淋溶液pH值和硅铝铁离子动力学释放规律和特点.结果表明,在一定淋溶范围时,酸雨酸度是决定红壤矿物溶解及离子释放的主要因素,且硅、铝、铁对酸雨响应存在差异.在pH<5.6的各酸度酸雨淋溶下,硅均有大量释放,铁基本无释放.pH在3.0～5.6时铝的释放量很小,只有在酸雨pH值较低时才会有大量溶出.随酸雨淋溶的进行,酸雨pH在3.0～5.6的硅铝释放能力总体呈下降趋势.pH 2.5的酸雨可使红壤矿物的风化作用加强,硅铝释放量均明显增加,铝的增幅更大,但随淋溶量增加硅铝释放能力的增长速度趋缓.实验结果还表明,红壤受酸雨影响pH值降到一定程度后,淋出液中铝浓度与其pH值及DOC都呈线性负相关,酸沉降可破坏固相有机络合铝并使其溶出,但强酸性酸雨作用下红壤溶解而释放的铝主要来自铝硅酸盐的溶解.     

嗜酸氧化亚铁硫杆菌脱除废手机PCB表面元器件的方法研究

通过微生物法实现废手机PCB基板与其表面元器件分离,并探究最佳的工艺条件.采用嗜酸氧化亚铁硫杆菌（Acidithiobacillus ferrooxidans,以下简称A.f菌）脱除废手机PCB表面元器件,研究结果表明,经接种处理,浸出3d后,PCB表面元器件有少量脱除;浸出5d后,PCB表面元器件大部分可被脱除,仍有个体较大的元器件未被脱除;浸出7d后,PCB表面元器件被完全脱除;未接种对照组中PCB表面元器件未发生脱除.通过ICP-OES测得A.f菌作用7d的浸出液中含有大量的金属离子,而这些金属离子是构成元器件与PCB衔接处焊脚的主要组成成分,其中Ni、Zn、Al通过A.f菌作用后以离子形态进入浸出液中,焊脚中的单质Sn通过A.f菌作用后转化为离子态进入浸出液中,在浸出液中又迅速形成含锡沉淀物,在浸出第1d浸出液中Sn离子含量急速下降.通过设置不同浸出条件的单因素实验,结果表明：当培养基初始pH值为1.0,固液比为3：50,接种量为15%,温度为30℃,转速为125r/min时,A.f菌脱除手机PCB表面元器件效果最佳.浸出7d后,PCB表面元器件可被完全脱除.     

Capacity and degree of iodine absorbed and enriched by vegetable from soil

ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＩｏｄｉｎｅｉｓａｋｅｙｅｌｅｍｅｎｔｃｏｍｐｏｓｉｎｇｔｈｙｒｏｘｉｎ ,ｗｈｉｃｈｐｌａｙｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｒｏｌｅｉｎｔｈｅｇｒｏｗｔｈｏｆｔｈｅｈｕｍａｎｂｏｄｙ.Ｔｈｙｒｏｘｉｎｐｒｏｍｏｔｅｓｐｒｏｔｅｉｎｓｙｎｔｈｅｓｉｓ,ｒｅｇｕｌａｔｅｓｅｎｅｒｇｙｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ ,ｐｒｅｓｅｒｖｅｓｔｈｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆｃｅｎｔｒａｌｎｅｒｖｏｕｓｓｙｓｔｅｍ ,ａｎｄｍａｉｎｔａｉｎｓｎｏｒｍａｌｍｅｔａｂｏｌｉｓｍ .Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ ,ｏｎｃｅｔｈｅ…     

Release behavior of copper and zinc from sandy soils

The concentrations and chemical forms of copper(Cu) and zinc(Zn) in surface soils directly influence the movement of Cu and Zn. In this study, thirteen sandy soil samples with a wide range of total Cu and Zn concentrations were collected for evaluating the relationships between Cu and Zn release and extraction time, ratio of soil to water, pH and electro;yte types. The results indicated that Cu released in batch extraction that represents long-term leaching was mainly from exchangeable, and carbonate bound Cu fractions, and Zn released in the batch extraction was mainly from its carbonate bound fraction. However, the Cu and Zn leached from the soils using the column leaching that represents short-term leaching were mainly from their exchangeable fractions. Soil column leaching at different pH values indicated that the amounts of leached Zn and Cu were greatly affected by pH. The Cu and Zn release experiments with varying extraction times and ratio of soil to water suggest that long-term water-logging in the soils after rain may increase contact time of the soils with water and the release of Cu and Zn to water from the soils, and total amounts of Cu or Zn released from the soils increase, but the Cu or Zn concentration in the surface runoff decrease with increasing rainfall intensity. The increased Ca concentration in soil solution increased stability of organic matter-mineral complexes and might decrease the dissolution of organic matter, and thus decreased the release of Cu-binding component of organic matter. However, high concentration of Na in the soil solution increased the dispersion of the organic matter-mineral complexes and increased dissolution of organic matter and the release of Cu from the soils.     

酸性水动态淋滤与静态浸泡土壤中氟的实验研究

模拟研究了不同pH值的淋滤液对土壤的动态淋滤及静态浸泡,用氟离子选择电极法测定了不同pH值淋滤液在不同时间段获取的淋出液中氟浓度以及淋滤后残渣中的氟含量,结果表明:淋滤液的pH值、淋滤时间以及土壤中氟的赋存形态对氟的淋出影响重大。淋滤液的酸性越强,土壤中氟的最大淋出浓度越大,土壤中被淋出的氟含量越高,淋出率也越高且氟的淋出主要集中在淋滤初期60h内,后渐趋于平缓;动态淋滤淋出的氟含量及溶出率均稍高于静态浸泡,这可能源于动态淋滤较强的分子运动,进而使提取剂充分渗透到土壤基质中。黄壤、黄棕壤、水稻土在pH=3的淋出液中的氟浓度变化曲线表明土壤淋洗作用更多的是将土壤中的可溶性氟盐淋洗掉。可溶性氟盐越多,被淋失的氟就越多。     

基于酸浸焚烧污泥灰中的磷释放及蓝铁矿生成

酸浸焚烧污泥灰(ISSA)是一种湿化学法提取磷(P)的工艺,因其操作简单、损耗低而被广泛应用.以烘干污泥为对照,通过考察不同温度(600～900℃)下ISSA中的磷形态和矿物相转变,研究了H₂SO₄和HCl作为提取液的酸浓度、酸浸时间和液固比对ISSA样品释磷性能以及对Ca、Al、Mg、Fe等关键金属元素浸出行为的影响,最终通过酸浸、阳离子交换树脂(CER)纯化和沉淀三步反应得到磷回收产物.结果表明:ISSA样品磷的形态以非磷灰石态无机磷(NAIP)为主,且部分NAIP会随着焚烧温度的升高转变为磷灰石态无机磷(AP);同时,污泥样品经两种提取液酸浸后,金属元素Ca、Al、Mg释出量最多,其中Ca、Mg元素的浸出量随焚烧温度的升高变化不大,而Al的浸出量随焚烧温度的升高急剧降低;相比其他焚烧温度,800℃条件下ISSA释磷性能更好,且H₂SO₄酸浸释磷性能优于HCl酸浸,当H₂SO₄浓度为0.10mol/L、液固比为150mL/g、酸浸时间为150min时释...     

模拟酸雨影响下红壤中硼的释放特征

为了探明酸雨对红壤中硼释放的影响,了解土壤缺硼机制,采用室内模拟酸雨淋溶土柱的方法,研究了酸雨作用下红壤中硼的释放特征.结果表明,酸雨加速了红壤中硼的淋溶损失.酸雨作用下红壤中硼的释放随淋溶量的变化具有初期阶段减小,中期阶段显著增大和后期阶段又减小的阶段性特点.模拟酸雨的pH值越低,硼的释放量越高.酸雨对硼释放的这种促进作用,一般表现为中期阶段的影响要大于初期和后期阶段的影响.淋出液中硼含量的动态变化与pH值的变化成负相关关系.供试土壤不同,硼的释放强度和释放特征存在一定的差异性,硼的释放强度和特点明显受土壤硼的背景值和土壤对酸缓冲能力的影响.     

浸泡淋滤作用下煤矸石重金属元素的释放规律及特征研究

为探究天然煤矸石在雨水浸泡淋滤作用下重金属元素的释放规律及特征,通过扫描电镜(SEM)对天然煤矸石进行表征以观察其淋滤前后的微观形貌,借助X射线衍射(XRD)技术测定煤矸石淋滤前后的矿物成分组成及变化情况.结合模拟降水连续静态浸泡与动态淋滤试验,考察在不同固液比、粒径、pH、土壤介质条件下煤矸石中重金属元素的释放规律与特性.结果表明：(1)淋滤后的煤矸石表面凹凸结构较多,淋滤前后煤矸石中各矿物相含量差异较小.(2)As、Mn的浸出浓度均较高,最大释放率大小表现为As>Cd>Cu≈Ni>Mn>Cr>Zn>Pb. As的累积释放对周边土壤环境以及地下水产生不利影响的风险较高.(3)连续动态淋滤试验在pH为3时,Mn、Cu、Zn、Ni的累积释放量明显较高,As、Cr在中性条件下的累积释放量高于在酸性条件下.引入土壤介质这一因素后,Cr、As的累积释放量均明显减少,这两种重金属元素均呈现出在土壤中积累的状态.研究显示：对于相同煤矸石堆存量,降雨量越大,重金属的释放总量越高,固液比为1∶20时,As释放量最高可达2.822μg/L;Cr、As呈现出在土壤中积累...     

pH-dependent release characteristics of antimony and arsenic from typical antimony-bearing ores

The pH-dependent leaching of antimony (Sb) and arsenic (As) from three typical Sb-bearing ores (Banxi, Muli and Tongkeng Antimony Mine) in China was assessed using a pH-static leaching experiment. The pH changes of the leached solutions and pH-dependent leaching of Sb and As occurred in different ways. For the Banxi and Muli Sb ores, alkaline conditions were more favorable for the release of Sb compared to neutral and acidic conditions, but the reverse was true for the pH-dependent release of As. For the Tongkeng Sb ore, unlike the previous two Sb-bearing ores, acidic conditions were more favorable for Sb release than neutral and alkaline conditions. The ores with lower Sb and As contents released higher percentages of their Sb and As after 16 day leaching, suggesting that they are the largest potential sources of pollution. This work may provide key information on the geochemistry of Sb and As in the weathering zone.     

无污染碘化法提金工艺条件及再生研究

以大兴安岭地区呼玛金矿含银氧化矿为原材料,探讨了碘化提金的工艺条件,并对碘的再生方式进行了研究。研究表明,常温条件下当浸出时间为3 h,液固比为5:1,碘含量达到0.8%,pH值在6~8的范围内时,可以得到较理想的浸金率,此时金的浸出率可达到90%以上。为了降低碘化提金的应用成本,采用锌置换金的方法使碘回收,结果显示,当锌粉的加入量为1 g,置换时间为1 h时,置换率最高,碘可以高效回收利用。     

邻苯二甲酸二甲酯在紫色土中的淋溶释放特征及其影响因素研究

采用土柱淋溶试验方法,研究了模拟江水淋溶下,三峡库区典型土壤-紫色土中的有机污染物邻苯二甲酸二甲酯(DMP)的淋溶释放机制及其影响因素。结果表明,随着淋溶时间的延长,不同DMP含量水平的紫色土中DMP的累积释放量均增加,双常数方程是描述紫色土中DMP淋溶释放动力学的最佳方程;随着紫色土中DMP含量增加,紫色土向模拟江水淋溶释放DMP的累积量越多,但是累积释放率却减小,累积释放率仅0.58%~1.35%,表明紫色土中的DMP不易淋溶释放。离子强度对DMP的释放量影响显著,在试验离子强度范围内,累积释放率总体上较低,介于0.43%~0.74%;试验p H范围内,紫色土中DMP累积释放量、累积释放率与淋滤液p H呈极显著负相关;紫色土中外源有机质的添加显著增加了紫色土对DMP的吸持量,减小了紫色土中DMP的淋溶释放量;当紫色土中表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(SDBS)添加量为50 mg/kg时,降低了紫色土中DMP的累积释放量和累积释放率,而当SDBS添加量大于200 mg/kg时,紫色土中DMP的累积释放量和累积释放率反而随着SDBS投加量的增加而增加,并且均高于对照。     

Cu和Cd复合重金属污染土壤修复后对地下水的安全性研究

以修复前污染土壤为对照,对化学固化修复后的铜(Cu)、镉(Cd)复合重金属污染土壤进行了模拟酸雨淋溶实验和SPLP浸出实验,研究了修复后土壤中Cu、Cd的释放特征,应用模糊综合评级法,评价了修复后土壤对地下水安全的风险级别。在十年酸雨淋溶下,污染土壤Cd释放总量为14.06 mg,Cu为7.27 mg,对地下水安全的风险级别为11;修复后土壤中的Cu和Cd 10年释放总量都为0,对地下水安全的风险级别为1。Cu、Cd复合重金属污染土壤经化学固化修复后对地下水的风险较低。     

定pH值下垃圾焚烧飞灰酸中和容量与元素浸出行为的研究

采用定pH值滴定实验研究了不同pH值条件下,垃圾焚烧飞灰的酸中和容量和元素的浸出行为.实验中将浸取液的pH值分别控制在4、5、6、7,持续滴定150 h,在不同时刻测定溶液中主要元素和重金属等多种组分的浓度.研究表明,在每个pH值条件下,在滴定最初阶段,累积的消耗酸量迅速增加,随着溶液中离子浓度的增加,酸的消耗速度逐渐下降,在20 h左右,飞灰的中和反应趋于稳定.随着滴定的pH值由7下降到4,飞灰表现出的中和能力也相应加强.由于形成机理和在飞灰中的存在形式不同,滴定过程中,各种组分表现出不同的浸出行为,K、Na、Ca和Cl的浸出不受中和反应的控制,Si和SO24-的浓度在滴定初期达到最大值,然后下降.Cd和Zn的浸出速度与酸的消耗速度基本相同,Cu、Pb和Cr的浸出慢于酸的消耗.利用定pH值滴定实验能更好地研究飞灰浸出的过程和重金属的潜在浸出性,为在较长的时间尺度上准确预测和评价重金属的浸出行为提供了手段.     

土壤焙烧过程中碘的释放及其环境意义

研究了温度和焙烧时间对黄壤和红壤碘排放的影响。随着焙烧时间的增加,土壤中碘的逸出率呈上升趋势,900℃时焙烧90min后碘的排放基本达到平衡。土壤中的碘主要以吸附形式存在,各种吸附剂对碘的吸附强度不同,从105℃开始即有部分碘被释放出来,随着温度的升高,更多的碘被解吸、释放。焙烧90分钟,1100℃时碘的逸出基本达到平衡,红壤和黄壤碘的逸出率分别为99.85%和98.52%。500℃和900℃左右是土壤碘释放的两个高峰,分别对应着高岭石和蒙脱石的脱羟基作用,这表明有相当一部分I-取代粘土矿物晶格中的OH-而进入了晶格内部。粘土砖生产过程中碘的排放系数约为97.56%,通过计算得出我国粘土砖生产每年向空气中排放4100t碘,其对生态环境与人体健康有重要影响。     

粉煤灰与污水沉淀物复合土壤添加剂中磷的有效化实验研究

我国西北地区荒漠化土壤的一个重要特征是严重缺磷。粉煤灰和城市污水沉淀物均有较高的磷含量。但是,如果将城市污水沉淀物单独加入土壤,在强淋雨条件下其有效磷将会再度流失。为研究如何提高有效磷的利用率,特设计了粉煤灰和污水沉淀物复合土壤添加剂中磷的有效化实验。实验表明:多孔的粉煤灰颗粒对污水沉淀物中的有效磷有强烈的吸附、存储,并缓慢解吸、释放的作用。同时,粉煤灰颗粒中的磷也会在污水的生物化学等综合作用下缓慢溶出。因此,在植被覆盖率低、干旱且易遭受集中强淋雨条件的西北荒漠化土壤中,添加由粉煤灰和污水沉淀物组成的复合添加剂,能够有效恢复植被,加快改善西北地区荒漠化的步伐。     

低分子量有机酸对红壤中硫丹释放动力学的影响

采用自行设计的动力学试验装置及平衡振荡试验,系统研究了3种低分子量有机酸(草酸、酒石酸和柠檬酸)和水对红壤中α-硫丹(-αendosulfan,αES)的动力学释放行为.结果表明,10 mmol/L的酒石酸和柠檬酸可使αES的释放百分率相对于水和草酸提高7~18个百分点,其中尤以酒石酸的效果最为明显,但水和草酸对αES的释放能力却不存在显著差异(p>0.05),αES的释放存在明显的快速和慢速释放期,特别在前200 mL释放较快;水和草酸对αES的释放动力学数据可由双常数方程和抛物线扩散方程较好描述,并不是代表简单表面扩散的表观一级动力学方程,而酒石酸和柠檬酸则更倾向于Elovich方程(R2>0.99,p<0.000 1),说明对这类立体结构较复杂的有机氯农药来说,影响其在水相中释放的主导因素已不是简单的颗粒表面扩散机制,还可能涉及到土壤颗粒内部的向外扩散机制、颗粒表面的活化与去活化作用、土壤颗粒表面的溶解及对包被在土壤矿物表面的固有有机质结构干扰造成的表面点位能量分布的不均匀等多种机制,使释放动力学的机制更进一步复杂化.     

Comparative study of leaching of silver nanoparticles from fabric and effective effluent treatment

Nano silver (Ag_n) is employed as an active antimicrobial agent, but the environmental impact of Ag_n released from commercial products is unknown. The quantity of nanomaterial released from consumer products during use should be determined to assess the environmental risks of advancement of nanotechnology. This work investigated the amount of silver released from three different types of fabric into water during washing. Three different types of fabric were loaded with chemically synthesized Ag nanoparticles and washed repeatedly under simulated washing conditions. Variable leaching rates among fabric types suggest that the manufacturing process may control the release of silver reaching the waste water treatment plants. In an attempt to recover the Ag_n for reutilization and to save it from polluting water, the effluents from the wash were efficiently treated with bacterial strains. This treatment was based on biosorption and was very efficient for the elimination of silver nanoparticles in the wash water. The process ensured the recovery of the Ag_n leached into the effluent for reutilization, thus preventing environmental repercussions.