水环境中汞的络合反应及对迁移过程的影响

前言汞对环境的污染已成为众所(?)目的问题,由于人工和自然造成的污染,汞的最后归宿是海洋。按Klein和Gold berg的估计,由于人类活动造成向海洋迁移汞的总量约为4000～5000吨/年,在数值上与由于大陆风化作用进入海洋的5000吨/年相近。目前海洋中溶解汞的平均含量在0.010—0.013ppb,河流中溶解汞含量在0.04—0.10ppb。海洋沉积物中汞含量也在ppb数量级内变化。但由于生物体的富集作用,海洋生物体内汞含量比相应水相含量高500多倍。海洋中溶解汞主要以HgCl_4~(-2)、HgCl_2络合物形式存在。汞在天然水体中90—99％处于沉积相中,它的迁移转化是一个复杂的过程。Gibbs     

铁矿石中全铁的无汞盐测定法——银还原器重铬酸钾法

由于汞盐法测铁使环境受到严重污染,铁的测定一般使用5％HgCl_2 溶液10毫升,即相当于约370毫克的汞排入下水道,按排放水含汞最高允许量的规定(0.05毫克/升),就要以约7.4吨水冲稀才可排放。况且铁的分析量在各个部门都是相当大的,污染     

含汞底质和水样的保存

含汞环境样品大体可分为水、土和生物三类。保存土和生物样品的困难不大,对水样能否做到正确有效的保存则显得十分重要,因为水样中微量汞在贮存过程中会严重损失。Cogne报导说:向聚乙烯瓶里的河水试样中加入50ppb的HgCl_2,不加保护剂时,分析前就损失了60％,三天后可损失殆尽。     

成都东郊稻田土中汞的分布特征研究

选取成都东郊唯一的火力发电厂周围的稻田土为研究对象,对稻田土中各种形态汞的分布特征进行了调查与研究,探讨稻田土中汞的分布规律,为分析和判断稻田土中汞的迁移和转化行为及该区汞污染土壤的修复提供重要依据。结果表明,处于火力发电厂烟尘排污口下风向的1#、2#、3#、4#采样点土样受到了严重的汞污染,呈现出高含汞特征,总汞平均质量浓度在9～41mg/kg,平均值为24.546mg/kg,远远超出《土壤环境质量标准》(GB 15618—1995)二级标准所规定的限值(0.5mg/kg),而处于排污口上风向的5#、6#、7#、8#土样没有受到明显的汞污染,大部分土样的总汞含量与成都市土壤汞平均含量接近;1#、2#、3#、4#土样中5种形态汞的垂直分布均呈现出随着土壤深度增加而减少的特征;1#、2#、3#、4#土样中的各形态汞平均百分比为有机结合态汞>硝酸溶汞>残渣态汞>铁锰氧化态汞>水溶和可交换态汞,土壤中含有的大部分汞化学性质比较稳定,难以被植物吸收利用,而易被植物吸收利用的水溶和可交换态汞虽然仅占极小一部分,但含量还是高于成都市土壤中水溶和可交换态汞的背景值。     

几种硫化物对紫色土汞的稳定化效果及优化稳定条件

以西南地区广泛分布的紫色土-灰棕紫泥为对象,探讨了硫化物种类(S、Na_2S、FeS、Na_2S_2O_3和DTCR(二硫代氨基甲酸盐))、用量对不同水平汞污染土壤的稳定化效果。结果表明5种硫化物对土壤汞均具有显著的稳定化效果。固定S:Hg摩尔比为1:1条件下,在1.5～250 mg·kg~(-1)汞污染土壤中,几种硫化物稳定效率相对大小顺序:DTCRNa_2SNa_2S_2O_3SFeS。Na_2S和DTCR在高浓度汞污染土壤中均表现较高的稳定化效果,在不同汞污染浓度下均能在3d内使土壤浸出汞浓度满足美国固体废弃物毒性浸出程序(TCLP)浸出标准要求(0.2 mg·L~(-1)),Na_2S_2O_3稳定效果相对较差,对250 mg·kg~(-1)的汞污染土壤,稳定化处理时间需要15d才能达到浸出标准要求,当汞污染浓度≥150 mg·kg~(-1)时,S和FeS不能满足浸出标准要求。固定汞污染浓度为150 mg·kg~(-1)稳定化效果取决于硫化物的用量,其中,仍然以DTCR效果最好,S:Hg=1稳定化处理3 d时即可达汞浸出标准。Na_2S和Na_2S_2O_3则均需要在较高的浓度下才能实现汞的稳定化,但是过高的用量会导致土壤中HgS再次溶解,两者的最佳施用量为S:Hg=5。元素S和FeS则需要以S:Hg5稳定化处理7 d以上才能达到浸出标准要求。土壤中汞的浸出活性与其赋存形态有关,交换态(Exc-Hg)和碳酸盐结合态汞(Carb-Hg)与土壤浸出汞浓度呈显著正相关,高效稳定剂显著促进了汞向有机质结合态(OM-Hg)和残渣态(Res-Hg)转化。硫化物稳定化处理9个月内土壤中浸出汞浓度始终维持在极低水平,满足持续稳定化要求。     

过硫酸钾脱除气态元素汞的试验研究

在鼓泡塔反应器中,用过硫酸钾(K2S2O8)脱除气态元素汞.试验考察了K2S2O8浓度、吸收温度及催化剂等因素对脱汞效率的影响.结果表明:当K2S2O8在1.0～10.0 mmol/L时,随着浓度的增加,脱汞效率显著升高;AgNO3对K2S2O8脱汞具有显著的催化作用,且0.3 mmol/L AgNO3的催化效果优于0.1 mmol/L AgNO3;CuSO4对K2S2O8除汞也具有催化作用,但催化效果不如AgNO3;AgNO3存在下,低温更有利于汞的脱除.     

不同吸附条件下生物炭的汞吸附特性研究

为了获得汞初始浓度、吸附温度以及气氛(O_2、CO_2、SO_2浓度)等不同吸附条件下生物炭的汞吸附特性,对等温和非等温条件下制备的核桃壳生物炭(分别记为WS_(iso)和WS_(var))进行了研究,并利用比表面积和孔隙度分析仪、傅立叶变换红外光谱仪表征生物炭的孔隙结构和表面官能团等微观特性,探究其影响机理。结果表明:WS_(iso)和WS_(var)孔隙结构及表面化学性质不同,其中WS_(iso)的累积孔体积较大,为0.130 8cm~3/g,WS_(var)的含氧表面官能团数量和种类较多;在相同吸附条件下,WS_(iso)的汞吸附效果整体上优于WS_(var);汞初始浓度、CO_2和O_2浓度的升高会对生物炭汞吸附性能起到促进作用;随着吸附温度和SO_2浓度的升高,生物炭的吸附性能有所下降。     

蚯蚓活动对汞污染土壤植物修复效果的影响

采用自然土壤人工染毒法,模拟2、10mg/kg的汞污染土壤,选用苎麻作为修复植物,研究蚯蚓活动对苎麻修复汞污染土壤效果的影响。结果表明,添加蚯蚓能显著提高苎麻地上部分对汞的富集效果,最大提升效果分别为59.34%和33.69%。同时也发现,接种蚯蚓使苎麻对汞的富集系数提升效果明显,最大分别达到0.340和0.160,但是对转运系数的影响并不明显。此外,苎麻在生长中期对汞有较快的富集速率,在生长前期和末期对汞的富集速率较慢。最后,提出了汞污染土壤修复的研究建议。     

有机改性蒙脱石负载巯基修复汞污染土壤

以蒙脱石作为原始材料,对其进行有机改性,将巯基基团负载在有机改性的蒙脱石上制备出重金属汞的稳定剂以稳定化修复汞污染土壤。考察稳定化时间、稳定剂添加量、浸出液pH及有机质含量对稳定化效果的影响,探究稳定化前后土壤汞形态变化。通过XRD、FTIR和SEM分析了蒙脱石、有机改性蒙脱石(Mont-OR)和负载巯基有机改性蒙脱石(Mont-OR-SH)的物理化学特征,通过原子吸收法测定汞浓度。稳定化修复结果表明,稳定化时间为30 d,稳定剂添加量为9%时,汞浸出浓度为0.066 mg·L~(-1),稳定率为98.3%,达到GB 5085.3-2007规定的汞限值0.10 mg·L~(-1)。添加不同质量的小麦秸秆作为有机质的来源,均对整个稳定化有促进作用,其中添加量为6%时,促进作用最明显,改变浸出液pH,在强酸性和强碱性条件下,利用此稳定剂对汞的稳定作用降低。TESSIER五步提取法结果表明,负载巯基的有机改性蒙脱石的添加导致可交换态汞、碳酸盐结合态汞、铁锰氧化物结合态汞含量下降,而有机结合态汞、残渣态汞含量增加。实验结果证明有机改性蒙脱石负载巯基能够有效地应用于汞污染土壤修复。     

水银法烧碱工艺遗留盐泥废物的汞污染问题研究

对某化工厂水银法烧碱关停后历史堆存的含汞盐泥的汞污染及其对周围环境介质的影响进行研究.通过对含汞盐泥、废物堆体表层积水、周边排污渠水样、堆场周围的土壤样品中的汞浓度分析,评价汞污染现状.结果表明,盐泥中含汞量高达247.09～390.28 mg/kg,必须尽快采取有效的环境无害化措施进行妥善处理;盐泥堆表层积水中汞质量浓度为0.040 6～0.125 2mg/L,排污渠中水样的汞质量浓度在0.001 1～0.336 5 mg/L,所有水样中总汞浓度都超过了《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002)Ⅳ类标准,堆存场附近的土壤中汞质量浓度为3.42～22.54 mg/kg,远高于《土壤环境质量标准MGB 15618-1995)三级标准.因此,含汞盐泥堆已经对周围环境带来污染,需加强环境监测,并尽快采取有效处理措施,防止污染扩散.     

催化氧化吸收法去除燃煤电厂烟气中Hg~0的研究

针对燃煤电厂汞污染问题,利用现有污染物设备实现汞的同步脱除是具有经济效益、环境效益与工程实用前景的一种方法。在广泛使用的湿法烟气脱硫(WFGD)系统中,研究过渡金属离子(Mn2+、Co2+、Ni 2+、Cu2+)与H2O2构成的类芬顿体系(简称M2+/H2O2体系)对烟气中Hg0的氧化脱除效果,以及不同H2O2浓度、反应温度、初始pH、SO2浓度对M2+/H2O2体系Hg0脱除效果的影响。结果表明,类芬顿试剂能有效促进烟气中Hg0的脱除,脱汞率随着H2O2浓度和过渡金属阳离子浓度增加而提高,且各过渡金属离子的催化氧化作用为Co2+Mn2+Ni 2+Cu2+。初始pH能促进M2+/H2O2体系Hg0的脱除,SO2的存在会起到一定抑制作用,反应温度会影响该系统对Hg0的脱除效果,脱汞最佳反应温度为55℃,符合工程运行条件。可见,采用直接向脱硫浆液中加入添加剂的方法能有效控制燃煤电厂汞污染,且该方法操作简单,具有很好的工业应用前景。     

高浓度汞污染土壤低温工程性修复复垦的可行性

低温热解技术修复高浓度汞污染土壤(≥100 mg·kg~(-1))工程除汞效果可达70%以上,仍残留20%~30%的惰性汞,是否对农作物安全存在一定风险仍属未知。为此,以低温热解工程性修复前的高浓度汞污染农田土壤为对照,研究修复后土壤在原位大田条件下残留汞的形态变化及对几种常见作物生物产量、质量及汞在植物组织间迁移的影响。结果表明:低温热解过程未对土壤肥力造成影响,经低温热解修复后土壤中有机结合态汞降低64.07%,残渣态汞降低56.38%;高浓度汞污染抑制了作物生长,修复后土壤耕种作物生长状况得以明显改善,作物产量提高了2~3倍;所研究作物可食部分土豆肉、玉米粒及稻米,汞含量分别降低了51.2%、43.8%和53.79%;汞在植株中的分布情况为:根叶茎,残留汞对植株根系的胁迫最为严重,且植株的根和叶汞含量,相比修复前明显降低了2~5倍。     

CuCl_2改性材料脱除燃煤烟气中的Hg~0

烟气的脱汞治理已迫在眉睫。本研究以电厂燃煤锅炉废弃物飞灰和石灰为原料,丙酮溶液为分散剂制备了CuCl_2改性材料(CuCl_2-FS),并在固定床吸附评价装置上考察了CuCl_2改性对材料在模拟烟气中对Hg~0的脱除效果的影响。结果表明,经CuCl_2改性后对汞的脱除效率明显提高,并且温度的升高有利于提高其对烟气中Hg0的吸附性能。     

用丝状绿藻监测汉沽污水库汞的净化能力的研究

藻类虽然不能直接利用汞,但能从水、底泥中吸收、累积汞,对藻类本身的生理活动、生物量发生影响。有人用藻类作为指示生物间接监测水中汞。水生生物研究所用刚毛藻在淡水条件下作了去汞实验。我们在半咸水条件下做了刚毛藻对汞的累积实验,同样表明刚毛藻对汞的耐力大,累积量高,在能忍受的浓度范围内,随培养液中汞的浓度升高累积量也随之升高。     

污酸处理过程的汞流向

污酸是有色金属生产中汞的主要输出副产物。污酸处理过程的汞污染控制直接影响有色金属冶炼行业汞向水体的排放情况。选择6家有色金属冶炼企业开展污酸处理过程的汞流向研究。研究发现,测试冶炼厂污酸汞浓度分布在0.3~90μg·m L~(-1)范围内。污酸渣的汞浓度为73~26 354μg·g-1;锌厂1和铜厂1硫化渣的汞浓度分别为404 218μg·g-1和10 972μg·g-1。石膏渣的汞浓度普遍低于污酸渣和硫化渣的汞浓度。污酸处理过程,汞主要进入到各种处理渣中。测试冶炼厂污酸处理过程的脱汞效率为87.2%~99.9%。相对于石灰中和法和石灰铁盐法,中和硫化法和硫化-石灰铁盐法的脱汞效果相对稳定,且对低汞污酸有较高的脱汞效率。测试冶炼厂最终排放水的汞浓度分布在0.006~0.065μg·m L~(-1)的范围内,存在部分冶炼厂超标排放的情况。     

废弃荧光灯中汞的处理

在30%的丙酮-水溶液中破碎废弃荧光灯,利用超声聚能效应辅助脱附汞,在有效捕获汞蒸气的同时脱附灯管表面大部分吸附汞。考察了丙酮水溶液浓度(C)、固液比(S/L)、超声时间(t)等因素对废弃荧光灯中汞去除效果的影响。在最佳工艺条件C=30%、S/L=240 g/L、t=30 min下,平均每根荧光灯中汞的去除量达5.028 mg。采用硫化沉淀-混凝-活性炭吸附联合工艺对含汞丙酮-水溶液进行无害化处理,实验结果表明,汞初始浓度为13.79 mg/L的废水,调节pH为2,依次投加硫化钠14.5 mg/L、聚合氯化铝290.9 mg/L、活性炭量90.9 mg/L,出水汞浓度降至26.82μg/L,去除率达99.8%,达到国家排放标准。     

一株耐汞菌的分离鉴定及其去汞特性

从北京密云水库上游金矿区的富汞土壤中筛选出5株耐汞菌,并观察其在不同汞浓度中的生长情况,发现其中一株最大耐汞水平为25 mg·L~(-1),研究确定了该菌种的去汞最适宜条件为温度30℃,pH=7,并在最佳条件下测定此菌株在初始浓度为10 mg·L~(-1)的汞环境中的24 h汞去除率达到90%以上,且不同温度、pH和汞浓度对其去汞效率有不同程度的影响。经鉴定此菌种为变形假单胞菌(Pseudomonas plecoglossicida),该菌株在治理土壤环境的汞污染问题上具有良好的应用前景。     

湿法烟气脱硫系统的脱汞性能现场实验

分析湿法烟气脱硫系统的脱汞性能,对控制燃煤电厂的汞污染具有重要意义。利用安大略水法和吸附管法分别对某600 MW电厂湿法脱硫系统的进出口的烟气进行了采样,测量了烟气中各形态汞浓度,并分析了该系统对烟气总汞、气态氧化态汞的脱除效果以及对气态单质汞的影响。研究结果表明,安大略水法和吸附管法均能较为准确地测定湿法脱硫系统进出口烟气中的汞含量,测得入口和出口的氧化汞与平均值的相对误差的绝对值分别为3.5%和1.3%;入口和出口的单质汞与平均值相对误差的绝对值分别为16.6%和3.3%。其中吸附管法操作相对简单。通过湿法烟气脱硫系统后,烟气中氧化态汞的浓度可下降87.5%,其中约67.5%的氧化态汞被湿法脱硫系统脱除,约20%的氧化态汞在脱硫浆液的还原作用下被还原为单质汞,导致脱硫系统出口的单质汞浓度高于入口。     

Fenton试剂氧化吸收脱除气相中Hg~0的工艺过程及传质动力学

为了考察Fenton试剂氧化吸收模拟烟气中气态元素汞Hg0的吸收行为,在鼓泡反应器中,通过改变各种影响因素,考察其对气态元素汞Hg0的吸收效果,系统研究了H2O2浓度、Fe2+浓度、p H值、反应温度等主要参数对Hg0脱除效率的影响,并确定了最佳吸收条件。实验结果表明,Fenton试剂对Hg0的脱除效率可达到87.83%,随着H2O2、Fe2+浓度、p H的增加,脱除效率存在最高值,反应温度的升高不利于Hg0的脱除。同时对鼓泡反应器的传质动力学参数传质系数和比相界面积进行了标绘测定。     

椰壳碳基吸附剂的脱汞特性

为研究来源于生物质的椰壳活性炭对单质汞的脱除性能,采用化学浸渍法对椰壳活性炭进行化学改性处理,并在小型实验台架上考察了椰壳碳基吸附剂的脱汞性能。并对改性前后的样品进行了BET和SEM表征分析以研究改性前后椰壳活性炭的变化规律。结果表明,改性后椰壳活性炭具有较强的脱汞能力,特别是在140℃、180℃时的脱汞效率仍保持在95%以上。改性后椰壳活性炭具有更多的利于脱汞的官能团,其主要靠化学吸附脱汞。烟气中低浓度的SO_2与NO对汞的脱除有一定的抑制作用,而HCl有一定的促进作用。