Behavior and mechanism of arsenate adsorption on activated natural siderite: evidences from FTIR and XANES analysis

Activated natural siderite (ANS) was used to investigate its characteristics and mechanisms of As(V) adsorption from aqueous solution. Batch tests were carried out to determine effects of contact time, initial As(V) concentration, temperature, pH, background electrolyte, and coexisting anions on As(V) adsorption. Arsenic(V) adsorption on ANS well-fitted pseudo-second-order kinetics. ANS showed a high-adsorption capacity of 2.19 mg/g estimated from Langmuir isotherm at 25 °C. Thermodynamic studies indicated that As(V) adsorption on ANS was spontaneous, favorable, and endothermic. ANS adsorbed As(V) efficiently in a relatively wide pH range between 2.0 and 10.0, although the removal efficiency was slightly higher in acidic conditions than that in basic conditions. Effects of background electrolyte and coexisting anions were not significant within the concentration ranges observed in high As groundwater. Results of XRD and Fe K-edge XANES analysis suggested ANS acted as an Fe(II)/(III) hybrid system, which was quite effective in adsorbing As from aqueous solution. There was no As redox transformation during adsorption, although Fe(II) oxidation occurred in the system. Two infrared bands at 787 and 872 cm^?1 after As(V) adsorption suggested that As(V) should be predominantly adsorbed on ANS via inner-sphere bidendate binuclear surface complexes.     

煅烧的水滑石同时去除水体中砷和氟

为探讨水滑石类材料对水体中氟、砷离子的同时去除效果,采用共沉淀法合成(Mg∶Al=2∶1)纳米类水滑石(LDHs),用傅立叶转换红外光谱、电子扫描透射电镜、X射线晶体衍射等手段对合成的材料进行了表征,并研究纳米材料在不同初始浓度、pH、吸附时间、阴离子干扰条件下其同时除砷氟性能。结果表明,煅烧后的水滑石(LDOs)对砷最大吸附量为51.02 mg/g,对氟最大吸附量为36.63 mg/g。吸附动力学实验表明,煅烧水滑石对砷的吸附在前6 h内基本完成,对氟的吸附在前10 h内基本完成。砷氟共存溶液保持pH=4~10及pH=6~8时,水滑石分别对砷、氟保持良好的吸附效率。对比不同阴离子对水滑石共除砷氟效率的影响,水滑石除砷速率受到阴离子影响力大小为:HPO2-4CO2-3NO-3Cl-SO2-4;水滑石除氟速率受到阴离子影响力大小为:CO2-3HPO2-4SO2-4Cl-NO-3。材料再生循环利用4次后,对砷和氟的吸附效率均能达到90%以上。实验结果表明,所合成的水滑石是一种优秀的能共除砷氟的吸附剂。     

南京某城市污水二级处理系统中酞酸酯类的分布及去除特征

以南京某城市污水厂污水和污泥中的酞酸酯类（PAEs）为研究对象,分别采用固相萃取-气相色谱-质谱联用（SPE—Gc．Ms）和超声提取．气相色谱．质谱联用（USE—GC—Ms）检测其中的优先控制污染物邻苯二甲酸二甲酯（DMP）、邻苯二甲酸二乙酯（DEP）、邻苯二甲酸二丁酯（DBP）和邻苯二甲酸单（2-乙基己基）酯（MEHP）,研究其在厌氧／好氧（A／O）污泥处理过程中的分布特征及降解规律。研究结果表明,各类PAEs在该污水厂的污水和污泥中均有检出,二级处理出水中4种酞酸酯类物质的浓度在0．151—2．419μg／L。污水中4种酞酸酯的分布规律为MEHP〉DBP〉DMP〉DEP,污泥中4种酞酸酯的分布规律为MEHP〉DBP〉DEP〉DMP。该污水厂二级处理工艺对4种PAEs的去除效果较明显,去除效率DBP〉DEP〉DMP〉MEHP．     

聚丙烯酸钠作为调理剂对好氧堆肥的保氮影响

实验以污泥、锯末、猪粪为原料,以聚丙烯酸钠（PAAS）为调理剂,利用自制好氧堆肥反应器,研究了PAAS在污泥好氧堆肥中的保氮效果。实验显示,PAAS会提高堆体的pH水平,抑制氨氮的生成,从而减少NH3的挥发源,在PAAS对水溶性氨的吸附作用下,堆肥产品的最终氨氮水平依然得到提高;PAAS对硝化反应有一定的促进作用,添加PAAS的堆体在堆肥周期内的硝氮平均增幅可达到未添加PAAS的空白堆体的4.64倍;添加PAAS的堆体在堆肥周期内全氮平均降幅只有空白堆体的52.24%。PAAS做为堆肥调理剂起到了较为明显的保氮效果。     

厌氧流化床微生物燃料电池及其串并联性能

在高650 mm、有效容积1 280 mL的液固厌氧流化床单室无膜空气阴极微生物燃料电池（MFC）中,研究了燃料电池串并联产电和有机污水处理性能,同时考察了电极面积、活性炭装填体积、温度等因素对产电性能的影响。结果表明,将燃料电池串联,总电压等于3个单级电池的电压之和,约为2 100 mV,最大功率为0.12 mW,而单级电池最大功率为0.05 mW。并联时,输出电压为800 mV,和单级电池输出电压大体相当,而电流为单级电流的2倍。阳极面积增加1倍,产电量增大了30%;电压随活性炭装填体积的增大而增大;温度为40℃时,燃料电池的产电性能最好。     

DO浓度对间歇曝气单级自养脱氮系统N2O排放的影响

以单级自养脱氮系统为研究对象,采用有效容积为15 L的SBBR反应器,系统进水NH+4-N浓度约为360 mg/L,控制温度为(30±2)℃,采用间歇曝气方式运行,曝气段DO浓度从2.4~2.6 mg/L逐渐下降到0.9~1.1 mg/L,研究了单级自养脱氮系统的脱氮性能与N2O排放情况。结果表明,反应器曝气段DO浓度从2.4~2.6 mg/L下降到0.9~1.1mg/L,系统TN去除率均达到80%,但在相同运行时间内的TN去除率依次降低,NH+4-N平均反应速率从0.19 mg/(L·min)降低至0.05 mg/(L·min),NO-3-N累计产生量稳定于14.9~16.5 mg/L,NO-2-N浓度在反应器内未产生明显的积累。随着曝气段DO浓度的下降,最大N2O释放速率逐渐降低,N2O累计释放量从73.8 mg下降到61.0 mg,N2O转化率介于2.4%~2.9%。     

原铝生产流程温室气体排放主要影响因素的关联度分析

铝是国民经济建设和发展的关键基础材料,然而由其生产过程所产生的大量温室气体排放也逐渐成为政府关注的焦点。本研究计算了我国原铝生产不同年度的生命周期能耗和温室气体排放量,并分析了资源消耗和生产工序能耗等影响因素与温室气体排放的关联性。结果表明,在各年原铝生产的温室气体排放总量中,电力和阳极效应导致的排放所占比重分别为68.5%和7.9%,其他影响因素所占比重均低于6%;与温室气体排放关联度最高的3个影响因素依次是电耗、煤气燃烧和石灰石煅烧,其值分别为0.937、0.899和0.893;在目前铝电耗和阳极效应控制水平提升空间有限的情况下,降低煤气的消耗,提高石灰石的使用效率,是实现原铝生产温室气体减排的有效途径。     

Remediation of acid mine drainage (AMD)-contaminated soil by Phragmites australis and rhizosphere bacteria

Experiments were conducted to assess the impact of citric acid (CA) and rhizosphere bacteria on metal uptake in Phragmites australis cultured in a spiked acid mine drainage (AMD) soil. Rhizosphere iron-oxidizing bacteria (Fe(II)OB) enhanced the formation of Fe plaque on roots, which decreased the uptake of Fe and Mn. CA inhibited the growth of Fe(II)OB, decreased the formation of metal plaque, raised the metal mobility in soil, and increased the accumulation of metals in all tissues of the reeds. The higher the CA dosage, the more metals accumulated into reeds. The total amount of metals in reeds increased from 7.8?±?0.5?×?10^?6 mol plant^?1 (Mn), 1.4?±?0.1?×?10^?3 mol plant^?1 (Fe), and 1.0?±?0.1?×?10^?4 mol plant^?1 (Al) in spiked soil without CA to 22.2?±?0.5?×?10^?6 mol plant^?1 (Mn), 3.5?±?0.06?×?10^?3 mol plant^?1 (Fe), and 5.0?±?0.2?×?10^?4 mol plant^?1 (Al) in soil added with 33.616 g C₆H₈O₇·H₂O for per kilogram soil. CA could be effective at enhancing the phytoremediation of metals from AMD-contaminated soil.     

质子化改性交联壳聚糖的制备及其吸附硫酸根离子的性能

以壳聚糖为原料,甲醛为氨基保护剂,戊二醛为交联剂,采用反相悬浮交联法制备交联壳聚糖,再对其进行质子化改性得到质子化改性交联壳聚糖吸附剂。通过正交实验对该吸附剂的制备条件进行优化,并对其吸附水中硫酸根（SO₄^2-）的吸附等温特性和动力学进行研究,最后对制备和吸附过程进行能谱分析（EDS）并对吸附剂进行了再生实验。实验结果表明,交联反应的优化条件为：反应温度50℃、反应时间6 h、甲醛：戊二醛：壳聚糖为4.5：0.5：3（质量比）;该吸附过程符合Langmuir吸附等温模型,在25℃（298 K）下,吸附容量最大可达133.87 mg/g;吸附过程较好地符合拟二级动力学模型;EDS分析表明了交联反应、质子化改性和吸附反应均已发生;该吸附剂的再生性能良好,可以重复使用。     

南岭地区工业发展方向的探讨

南岭山地是长江流域与珠江流域的分水岭。绵延断续的越城、都庞、萌诸、骑田、大庚五岭山脉,由西而东横贯粤、桂、湘、赣接壤地带,是一个比较完整的自然地理单元。这里自古就是我国南北交通要冲,区际经济联系比较紧密。由于南岭地处中亚热带南缘并具有向南亚热带过渡的特征,地质构造复杂,成矿作用广泛,因而可提供的生物资源丰富多采,地下矿藏极为富集。这两大优势资源,成为发展工业的雄厚物质基础。但是,与区内自然资源的丰度,以及地区经济发展的要求相比,工业规模还不相适应。探讨南岭地区工业发