水泥固封镉污染土离子释放规律与微观结构

为了评价2%、5%、10%水泥固封镉污染土的处理效果,采用污染物释放实验、低温氮气吸附实验、热重-差热分析实验,检测水泥固封体的Cd2+浸出浓度、孔隙结构、物质组成与相变规律。未经水泥固封处理的镉污染土,其浸出液中Cd2+浓度高达9.72 mg/L;当水泥掺量>5%后,水泥固封体的Cd2+浸出浓度低于国家标准1 mg/L,说明经水泥固封处理后的镉污染土对污染物的释放具有较好的密封效果。水泥固封镉污染土吸附脱附等温线属于IV型,且存在H3型滞回环。随着水泥掺量的增加,孔径为8~12 nm的孔隙数量增多;总孔容表现出先减少后增大的趋势,且水泥含量为10%时,总孔容达到最大值,其值为0.151 cm3/g。未经水泥固封处理的镉污染土,温度达到1 000℃时,质量损失为12.82%,且存在一个吸热谷;而经水泥固封处理后,水泥固封体的质量损失达到18.6%~31.3%,且在200~450℃之间存在明显放热峰。     

分离式电解槽系统电动力学修复氟污染黏土

为解决氟污染土壤修复过程中不同形态的氟在电动力学作用下向土体中间迁移,导致修复后氟在电解槽中部累积所带来的去除率降低问题,采用自制的分离式电解槽系统,以去离子水作电解液,通过单因素实验,在0.5、1.0、1.5 V·cm-1修复电压下,对电动力学修复氟污染黏土的效果进行了研究。结果表明：分离式电解槽系统可有效修复氟污染黏土,土壤氟的去除率随着修复电压的升高而增大,最高可达61.86%;修复后各部分土壤氟含量差异较小,土壤中剩余氟没有出现累积现象;能量消耗随着修复电压的升高快速增加,而能量效率不断减小。实际应用电动力学技术修复氟污染土壤时,在考虑土壤氟去除率的同时要兼顾能量效率,以保证修复方案在经济上可行。     

5种钝化剂对镉砷污染稻田的田间修复效果对比

为选取费效比高的镉砷复合污染稻田土壤修复材料,比较了黏土矿物和调理剂不同投加组合对稻田土壤中镉砷的田间修复效果,并且针对种植水稻进行了修复效果的验证;研究了修复前后稻田土壤镉砷的有效形态变化、镉砷的形态分布变化、土壤理化性质变化、成熟期水稻产量和水稻各部分镉砷的含量。结果表明,修复100 d后,不同修复材料的二乙烯三胺五乙酸提取态Cd浓度与空白对照组相比均有明显下降;各修复材料均能提高土壤中Cd的残余态(RS)和As的有机结合态(OM)。修复材料处理后,土壤pH均有所提升,其他理化性质初期虽有所变化,但最终会恢复到空白对照组的水平附近;除1 kg·m~(-2)的膨润土处理外,其他材料处理后水稻干谷产量均有所提升;农田调理剂处理后水稻的可食用部分Cd含量最低,修复率达到72.0%。水稻的可食用部分As含量无显著差异,籽粒中Cd和As平均含量符合食用标准。调理剂在田间修复镉砷复合污染稻田土壤中有明显优势,黏土矿物仅适用于镉污染农稻田土壤的修复。     

油泥吸附剂孔隙特征对油吸附性能的影响

采用物理吸附法对油泥吸附剂的孔隙特征进行研究,分析了吸附剂的比表面积和孔径分布以及孔隙结构对水中油的吸附性能的影响。研究表明,油泥吸附剂比表面积可达300 m2·g-1以上,不同活化条件下制得的油泥吸附剂DFT比表面积分布差别很大,分布于1 nm~2 nm孔径范围内的比表面积较大的油泥吸附剂对水中油类污染物质的吸附效果较好,油泥吸附剂的孔隙形状以平行板结构的夹缝孔为主,对水中油类污染物质具有较好的吸附性能。     

载硫活性炭微观结构和表面形态研究

为了增强活性炭脱除燃煤电厂烟气中汞的能力,利用汞和硫可以生成稳定的HgS的性质,研究了通过热沉淀增加了活性炭中的硫含量的改性方法,并以SEM、BET、TGA等方法,研究了改性对活性炭表面形貌、硫在活性炭中的分布、活性炭比表面积等性能的影响。结果表明,热沉淀改性方法可以增加活性炭中的硫含量;硫粘附在活性炭的炭链上量较多,孔壁较少;改性工艺降低了活性炭的比表面积,且改性活性炭的比表面积随着温度的升高而增大;载硫后,活性炭中元素硫和炭的结合被增强。     

农业废弃生物质盐浸提液淋洗镉锌污染土壤

为了寻找成本低廉、环境友好、高效的重金属Cd和Zn淋洗剂,选取雅安市汉源县矿区污染土壤作为供试土壤,采用浓度0.3% KCl盐溶液提取金针菇菌渣(FVr)、茶树菇菌渣(AAr)、花生壳(AHL)和甘蔗皮(SOr)4种农业废弃生物质材料所得浸提液作为淋洗剂,通过恒温振荡淋洗实验探讨上述淋洗剂不同浓度、pH和时间条件下对污染土壤中镉(Cd)和锌(Zn)的淋洗效果。结果表明,4种生物质材料盐浸提液对Cd的淋洗率依次为FVr > SOr > AHL > AAr;对Zn的淋洗率则依次为SOr > FVr > AHL > AAr。随浓度上升,除FVr盐浸提液对土壤Cd和Zn的淋洗率呈线性增加外,其余盐浸提液对其淋洗率呈幂函数增长趋势。随pH增加,FVr和AAr、AHL和SOr盐浸提液对Cd和Zn的淋洗率分别呈对数、幂函数下降趋势(P<0.01)。随淋洗时间延长,4种生物质盐浸提液对土壤Cd和Zn的淋洗率变化均呈对数增加趋势(P<0.01)。综合淋洗率和土壤性质的变化,FVr与SOr盐浸提液在浓度为7%,pH为3的条件下持续振荡淋洗1 h可达到最佳淋洗效果,其对Cd的淋洗率分别为76.38%和49.54%;对Zn的淋洗率分别为29.24%和30.75%。FVr和SOr是具有一定潜力的重金属污染土壤修复生物质材料。     

铯污染土壤的淋洗修复及淋洗液的回收

核电站事故造成的土壤放射性核素污染会给环境和人群造成极大的健康风险.通过批量实验,研究了不同淋洗剂对铯(Cs)污染土壤的淋洗效果及蒙脱石对其淋洗液的回收效果.结果表明:硫酸铵对土壤中Cs的淋洗效果最佳,当淋洗时间为120min、液固比为20:1时、老化140 d 土壤中Cs的去除率最大为40.0％;在未添加硫酸铵时,蒙...     

丁草胺与镉复合污染对土壤呼吸强度的影响

研究了除草剂丁草胺和重金属镉(Cd)复合污染对两种土壤呼吸强度的影响及其随时间的动态变化.结果表明,单一污染中,丁草胺和Cd对土壤呼吸强度的影响,随土样不同而异,随农药浓度及培养时间的变化而变化;复合污染中,两种土样的复合污染对土壤呼吸强度的影响存在明显的交互作用,与单一污染相比,对土壤呼吸强度的影响依次表现为:丁草胺＞Cd与丁草胺复合污染＞Cd.建立了丁草胺和Cd在不同浓度配比下对土壤呼吸强度影响的多元回归分析模型.     

基于高密度电阻率成像法的低渗黏土中轻非水相液体运移规律探索

为了实时掌握轻非水相液体 (LNAPL) 泄漏后在黏土中的动态分布及入渗时的运移规律,进行了室内模型箱实验,由上至下设置均一含水土层及含毛细水土层,采用高密度电阻率成像法对土体的电阻率变化进行监测,获得了加注过程中及加注结束后LNAPL的运移规律。实验结果表明：LNAPL渗入黏土提高了黏土的电阻率,质量含水率为10%的黏土可提高50 Ω·m左右,随黏土含水率的增加,该提高数值逐渐减小;0~9 h加注阶段,在质量含水率10%的土层中LNAPL水平扩散速度的峰值将近90 cm²·h⁻¹,运移至非饱和毛细带时,随土体含水率的增加,其水平扩散速度的峰值逐渐降低;停止加注后,LNAPL在黏土中的高浓度污染区位置逐渐下移,局部区域的污染羽锋面出现回缩,回缩速度可达0.15 cm²·h⁻¹。该研究可为探索沿海、沿江等低渗黏土污染区中LNAPL的运移规律及分布特征提供参考。     

镉砷污染土壤修复技术的文献计量分析

为了解国内土壤镉砷污染修复技术研究现状和未来发展趋势,采用文献计量方法和可视化软件Citespace,结合关键词检索统计方法,使用CNKI全文数据库,检索1999—2019年土壤镉(Cd)和砷(As)污染修复技术相关论文15 301篇,并绘制了网络知识图谱。结果表明：1999—2012年为镉砷污染土壤修复技术文章低发期,2013—2015年发文量跌宕增长;2016—2019年我国镉砷污染土壤修复技术步入了快速发展阶段;在我国土壤镉砷修复领域研究中,植物修复是热点修复手段之一;从研究机构的分布来看,南北方有较大差异,南方地区的发文量大于北方地区。在此基础上,对未来镉砷污染土壤修复技术和发展方向进行了预测分析。可以看出,我国应不断发展多手段结合的联合修复技术,做好土壤镉砷污染修复预警与风险防控仍是未来的工作重点。以上分析结果可为镉砷污染土壤的修复提供借鉴和参考。     

Effect of Ca2+-ions on the absorption of Pb2+, Cu2+, Cd2+ and Zn2+ by humic substances

Distribution coefficients for the sorption of Pb²⁺, Cu²⁺, Cd²⁺ and Zn²⁺ by peat were determined as a function of the Ca²⁺-content of peat as well as of the Ca²⁺-concentration in the solution. The amount of heavy metal ions taken up was measured for Cu²⁺, Cd²⁺ and Zn²⁺ by atomic absorption spectrometry and for Pb²⁺ by using Pb-212 as a radioactive tracer.The results show that the distribution coefficients of the heavy metal ions increase, if one increases the initial ratio of the $\text{Ca}{}^{\mathrm{2+}}\text{H}{}^{\mathrm{+}}\text{-}\text{ions}$ in the peat phase. The distribution coefficients for the heavy metal ions decrease, however, if - at constant initial Ca²⁺-content of the peat - the Ca²⁺-concentration of the solution is increased.     

矸石基X型分子筛对水中Co2+、Cu2+、Cd2+和Cr3+的去除

以煤矸石为原料,采用碱熔后水热合成法制备X型分子筛并进行XRD、SEM、BET和Zeta电位分析。研究其对水中Co2+、Cu2+、Cd2+和Cr3+4种离子的吸附性能,包括吸附等温线、吸附动力学以及初始金属离子浓度、pH值对吸附性能的影响。所合成的矸石基X型分子筛的BET比表面积为676.02 m2/g,微孔孔容为0.263 cm3/g。吸附实验表明,矸石基X型分子筛能有效去除上述4种离子,同时实现煤矸石的资源化和金属离子的去除。4种离子的平衡吸附量均随初始浓度的增大而增大,相同条件下平衡吸附量的大小顺序为Cd2+>Cr3+>Cu2+>Co2+。准二级动力学模型能很好地描述4种离子的吸附动力行为。Langmuir模型对Co2+、Cu2+和Cd2+吸附的拟合较Freundlich模型高,说明其主要表现为物理吸附过程。4种离子的吸附速率均由液膜扩散和颗粒内扩散共同控制。     

Fe3O4/SDS磁性纳米颗粒吸附水体中的Cd2+和Zn2+

一种新型纳米固相萃取吸附剂,由阴离子表面活性剂十二烷基磺酸钠(SDS)包裹在Fe3O4磁性纳米颗粒表面形成,用于吸附水溶液中的重金属离子。研究了吸附过程的主要影响因素(如SDS浓度、溶液pH等)以及解吸过程的最佳条件,并对其机理进行了初步的探讨。研究结果表明,共沉淀法制备的Fe3O4颗粒粒径分布均匀,平均粒径约为54 nm;SDS浓度为300 mg/L时,Fe3O4/SDS磁性纳米颗粒吸附Cd2+和Zn2+的能力最强;在一定浓度范围内,Fe3O4/SDS体系对Cd2+和Zn2+的吸附平衡数据符合Langmuir吸附等温方程,饱和吸附量分别为22.42 mg/g和13.95 mg/g。最终结果表明,Fe3O4/SDS磁性纳米颗粒具有较强磁分离能力和较好的吸附效果。     

液/固体系中硅藻土对Pb2+和Cd2+的吸附机制

为了提高硅藻土在重金属废水处理上的应用水平,采用静态吸附实验考察了液/固体系中硅藻土对Pb2＋、Cd2＋的吸附影响因素、吸附等温线和吸附动力学属性。结果表明,随着投加量的减少,离子初始浓度的提高,pH值的增大,吸附作用时间的延长,硅藻土对Pb2＋、Cd2＋吸附量不断上升;硅藻土对Pb2＋、Cd2＋的等温吸附都符合Langmuir模型,硅藻土对Pb2＋、Cd2＋最大吸附量分别为10.428 mg/g和7.916 mg/g,硅藻土对Pb2＋具有更好的吸附能力;Pb2＋具有较低的水合自由能,更容易脱去水膜与硅藻土孔道内的活性基团发生吸附作用;双常数扩散方程可以很好地描述硅藻土对Pb2＋、Cd2＋的吸附动力学属性,硅藻土对Cd2＋有较快的吸附速率。     

改性多壁碳纳米管对水中Cd2+的去除

为了增加多壁碳纳米管(multiwall carbon nanotubers,MWNTs)对水中Cd2+的吸附量,使用混酸对多壁碳纳米管进行氧化处理,采用红外光谱进行结果表征,并探讨了吸附时间、pH值和MWNTs的使用量、Cd2+的浓度及干扰离子对镉离子吸附的影响。结果表明,吸附时间为1.5 h、pH为5.3、吸附效果最佳,随MWNTs量的增加Cd2+去除量增加,共存的阳离子会降低对Cd2+的吸附效果,对Cd2+的吸附符合Longmuir吸附定律。研究同时表明,pH小于2时Cd2+能容易从碳纳米管上解吸。初步探讨了Cd2+吸附机制。     

重金属螯合絮凝剂对废水中铅、镉的去除性能

以三乙烯四胺(TETA)、环氧氯丙烷、氢氧化钠和二硫化碳为原料合成了一种重金属螯合絮凝剂(HMCF),考察了其对游离和络合Pb2+、Cd2+废水的处理效果,以及所得重金属螯合沉淀物的稳定性;采用红外光谱和紫外光谱对其和所得重金属螯合沉淀物的结构进行了表征;通过扫描电镜和电子能谱考察了絮体的形貌和组成.结果表明,对游离P...     

一株产絮酵母菌废菌体对Cd2+的吸附特性

将一株产絮酵母菌(编号B-02号)发酵后的废菌体制成生物吸附剂,研究该生物吸附剂对废水中Cd2+的生物吸附特性。结果表明:(1)pH值对Cd2+会产生较大的影响,偏酸性(pH=4～6)条件利于吸附;该吸附剂对Cd2+吸附速率较快,8～10 min就可达到吸附平衡;(2)吸附剂的吸附动力学符合二级动力学模型,吸附Cd2+的实验数据对Langmuir等温式的拟合情况良好,吸附剂吸附Cd2+的最大吸附量为70.752 mg/g。用0.5 mol/L HNO3对吸附Cd2+的酵母菌进行解吸,解吸率可达89.7%。     

非固定化和固定化啤酒酵母对Cd2+和Cu2+的吸附特性研究

对比了不同吸附剂对重金属的吸附效果,同时研究了啤酒酵母的固定化方法、菌体用量对吸附效果的影响、非固定化和固定化啤酒酵母吸附热力学特性。研究结果表明,非固定化死啤酒酵母对Cd²⁺的单位菌体吸附量是常用吸附剂活性炭的3倍;由1∶3的海藻酸钠与碱处理啤酒酵母（w/w）制得的固定化颗粒吸附效果最好;菌体用量的增加会降低单位菌体对重金属的吸附量;啤酒酵母对重金属的吸附位点有限,Cd²⁺的实际最大吸附量为13.95 mg/g,Cu²⁺为7.67 mg/     

新型TCAS吸附树脂对水中Cd2+的吸附去除研究

通过静态吸附试验,研究一种由超分子受体化合物磺化硫杂杯芳烃（TCAS）与树脂结合的产物——新型TCAS吸附树脂对重金属Cd²⁺的吸附去除性能,并初步探讨了吸附机理。试验研究结果表明,TCAS吸附树脂对Cd²⁺的饱和吸附量为14.45 mg/g。当温度为20℃,0.5 g TCAS吸附树脂对10 mL浓度为5 mg/L的Cd²⁺溶液吸附60 min时, Cd²⁺的去除率可达到99%以上。pH值是影响TCAS吸附树脂吸附效果的重要因素,在pH=5～9时,Cd²⁺的去除率随着pH值的升高而增大。在试验范围内,TCAS吸附树脂对Cd²⁺吸附符合Freundlich方程。吸附在TCAS吸附树脂上的Cd²⁺可洗脱回收,TCAS吸附树脂也可再生利用。 TCAS吸附树脂对重金属Cd²⁺的吸附机理主要归因于TCAS对Cd²⁺的络合作用。     

基于电阻率的硫酸污染水泥土检测方法的探讨

电阻率法作为一种简单有效的测试方法,已在岩土工程检测中得到了一定程度的应用.通过室内试验模拟了水泥土试块受不同浓度硫酸溶液污染的反应,采用电阻率法研究了孔隙水电阻率、水泥土电阻率、结构因子与溶液浓度和龄期之间的关系.结果表明,孔隙水和水泥土电阻率随溶液浓度增大而减小、随龄期的增大而增大,结构因子随着溶液浓度和龄期的增加而增加,它们之间具有较高的相关性.这充分说明,电阻率法可应用于硫酸污染水泥土的检测和评价.