酸性条件下黄铁矿氧化机制的研究

以黄铁矿粉末制备成的碳糊电极为工作电极,利用循环伏安曲线和极化曲线等电化学手段,对酸性条件下黄铁矿的氧化过程和机制进行了研究.结果表明,黄铁矿的氧化主要包括以下两个过程:首先,黄铁矿(FeS2)矿物晶格中的Fe2+溶出而被氧化为Fe3+,此过程会伴随有如硫单质、缺铁硫化物(Fe1-xS2)和多硫化物(FeSn)等氧化中间产物的生成,覆盖在黄铁矿的表面而形成一层钝化膜,阻碍了其氧化溶解过程;接着,黄铁矿表面的钝化膜被进一步氧化为可溶性的SO24-.在酸性条件下,黄铁矿氧化反应的最终产物为Fe3+和SO24-.另外,在所研究的酸度范围内,随着H2SO4溶液浓度的增大,体系的开路电位和腐蚀电位均正移,氧化和还原的峰电流值升高,腐蚀电流增大,说明增加体系的酸度会促进黄铁矿的氧化过程.     

2,2',4,4'-四溴联苯醚高效好氧降解菌的鉴定及其降解路径

2,2',4,4'-四溴联苯醚(BDE-47)是环境和生物体中普遍检出且生物毒性较大的一种多溴联苯醚同系物.本研究从广东省贵屿镇电子垃圾拆解厂周边采集的农田土壤中分离出一株BDE-47的高效好氧降解菌GYP1,考察了其对BDE-47的降解性能、降解路径及不同的环境因素对菌株降解BDE-47的影响.根据菌株形态特征、16S r DNA基因序列及系统发育树分析,将该菌鉴定为伯克霍尔德菌(Burkholderia cepacia).结果表明,菌株GYP1在好氧条件下能够利用BDE-47为唯一碳源生长,在BDE-47初始质量浓度为1 mg·L~(-1)、温度为30℃、摇床转速为150r·min~(-1)的条件下避光培养4 d,该菌株对BDE-47的降解率可达到82.4%.菌株GYP1在15~35℃和p H=4.0~7.0的环境条件范围内对BDE-47均能保持良好的降解性能,但外加蔗糖、酵母粉、联苯醚等碳源会明显抑制其对BDE-47的降解.在菌株GYP1对BDE-47的降解过程中检测到6-OH-BDE-47、5-OH-BDE-47、4'-OH-BDE-17、2'-OH-BDE-3这4种羟基多溴联苯醚及2,4-二溴苯酚,证明菌株GYP1对BDE-47的好氧降解机理主要是羟基化过程.     

水动力控制强化碱活化过硫酸盐原位修复1,2-二氯乙烷污染地下水

针对某受1,2-二氯乙烷污染场地,开展水文地质实验并求解水文地质参数,采用水动力控制强化原位化学氧化技术修复了地下水含水层中受污染的地下水,探究了碱活化过硫酸盐对地下水中目标污染物去除效果,并对地下水水化学因子进行了长期监测。结果表明,实验区含水层渗透系数为7.89 m·d⁻¹,导水系数为101 m²·d⁻¹,在一维稳定流场中二维弥散条件下,含水层纵、横向弥散度α_L和α_T分别为0.89 m和0.089 m,地下水流速为3.85 m·d⁻¹,水动力条件明显优于自然状态,通过水动力控制法干扰地下水流场可有效控制修复药剂在含水层中的扩散速度和影响范围。注药后实验区污染物浓度整体呈下降趋势,在第14天,注药井4 m以内1,2-二氯乙烷浓度低于检出限,药剂修复效果在含水层中可保持28 d。碱活化过硫酸盐降解1,2-二氯乙烷的反应速率常数为0.022 d⁻¹,半衰期为29 d。实验期间地下水中硫酸盐浓度先上升后下降,140 d后恢复至原浓度水平,对实验场地二次污染影响较小。碱活化过硫酸盐在氯代烃类污染场地修复中将有广阔的应用前景。     

希瓦氏菌还原作用下黄钾铁矾的相转变特征及其负载铬的迁移转化规律

黄钾铁矾对酸性矿山废水中铬(Cr)等污染物有较好的固定去除作用.微生物活动对黄钾铁矾的稳定性和Cr的迁移转化特性有重要影响.因此,本研究在厌氧条件下,通过批次实验研究了希瓦氏菌MR-1还原溶解负载Cr黄钾铁矾过程中二次矿物的形成和Cr污染物的迁移转化特性.结果表明,希瓦氏菌能够促进黄钾铁矾的还原溶解.Cr负载能够增强黄...     

全氟辛酸对人肺A549细胞的毒性

采用体外细胞毒性试验的方法研究了全氟辛酸(PFOA)对人肺A549细胞的毒性作用。结果表明:当PFOA质量浓度≥50μg/mL时,细胞皱缩变圆,并随PFOA质量浓度增加,细胞间隙变大,细胞变圆的数量增多;PFOA对A549细胞的增殖存在抑制作用,抑制作用与PFOA质量浓度呈正相关;PFOA会导致细胞内活性氧(ROS)含量升高,PFOA染毒质量浓度与细胞内ROS含量呈正相关;PFOA可诱导细胞凋亡,细胞凋亡率随PFOA质量浓度升高呈缓慢上升趋势。PFOA对人肺癌细胞具有毒性作用,可诱导细胞凋亡,且PFOA可随大气颗粒物进行长距离迁移,其对人体呼吸系统的影响或发生致毒效应的风险应当引起重视。     

柠檬酸-施氏矿物复合体对Cd和Pb的吸附研究

施氏矿物(Schwertmannite)是酸性矿区废水污染环境中典型的铁硫酸盐次生矿物,由于其较好的吸附能力成为矿区多种重金属的沉积库.环境中同时广泛存在着各种有机质,易与矿物结合形成有机质矿物复合体,从而影响矿物对重金属的吸附行为.目前关于有机质与施氏矿物形成的复合体对重金属的吸附研究相对较少.因此,本研究选取柠檬酸作为天然有机质的代表,研究不同环境条件下柠檬酸施氏矿物复合体对重金属Cd、Pb的吸附.结果表明,复合体保持着施氏矿物基本的矿物学特征,对重金属Cd和Pb的吸附行为表现出不同的趋势:复合体对Cd的吸附量整体上随着Cd浓度和pH值的升高而上升;相反,复合体对Pb的吸附量均比纯施氏矿物要低,并且随着柠檬酸含量的升高吸附量下降越明显;体系中共存的硫酸根离子(SO₄^2-)抑制了复合体对Cd的吸附,而对Pb的吸附则起到促进作用.XRD分析表明柠檬酸抑制了高pH下Pb在矿物表面形成PbSO₄沉淀.FTIR红外谱图进一步证明结合在复合体上的柠檬酸参与了对Cd和Pb的吸附过程.本研究结果有助于更好地预测Cd和Pb在矿区的迁移和归宿.     

地质吸附剂对萘的吸附与解吸行为研究

应用振荡平衡实验方法对萘在地质吸附剂上的吸附和解吸行为进行了研究,结果表明:萘在地质吸附剂上的吸附与解吸均呈现出明显的非线性和解吸滞后现象,这种吸附与解吸特性可能与地质吸附剂的内部结构之间存在一定的内在联系,结构的刚性、还原性和芳香性越大的地质吸附剂,对萘吸附和解吸的非线性愈强,解吸滞后愈明显.     

干酪根对多环芳烃吸附机理的初步研究

采用间歇平衡法研究多环芳烃在干酪根上的吸附机理,结果表明,干酪根对多环芳烃的吸附具有明显的非线性,推测干酪根对多环芳烃的吸附作用可能遵循的是双元吸附模式,总体吸附是由烷烃活动相中的分配过程和刚性大分子骨架内外表面的表面吸附共同作用的结果.     

硫酸盐还原菌介导水铁矿相转化特征及其产物对Cr（Ⅵ）固存的影响

硫酸盐还原菌(SRB)广泛存在于酸性矿山废水(AMD)污染的土壤中,其介导的铁矿物转化过程及其相转化产物影响着重金属的迁移转化行为.选取土壤中的典型铁氧矿物水铁矿作为研究对象,探究了SRB (Desulfovibrio vulgaris ATCC 7757)介导水铁矿的矿相转化,分析了水铁矿相转化产物对Cr(Ⅵ)的固存能力,揭示了不同相转化阶段产物对六价铬(Cr(Ⅵ))的固存能力及作用机制.结果表明,SRB介导下矿物的相转化路径为水铁矿-马基诺矿-磁铁矿,反应过程的相转化产物对Cr(Ⅵ)的固存能力呈先增加后降低的趋势：反应第5 d水铁矿相转化的产物主要为马基诺矿,此阶段相转化矿物对Cr(Ⅵ)的固存能力达到141.06 mg·g^-1,固存方式以还原作用为主;14 d时相转化矿物主要以马基诺矿和磁铁矿复合形式存在,复合产物对Cr(Ⅵ)的固存能力仅为79.59 mg·g^-1,其对Cr(Ⅵ)的固存方式包括还原和吸附作用,还原和吸附对Cr(Ⅵ)固存的贡献占比分别为78.82%和21.17%.由此可见,水铁矿相转化产物组成的差异是导致其对Cr(Ⅵ)固存能...     

柠檬酸淋洗去除电子垃圾污染土壤中的重金属

采用柠檬酸溶液对模拟电子垃圾污染土壤（简称污染土壤）中Cu,Pb,Cd 3种重金属进行淋洗实验,考察了柠檬酸溶液的浓度、柠檬酸溶液的pH、淋洗时间等对污染土壤中Cu,Pb,Cd的淋洗效果,探讨了柠檬酸溶液淋洗前后污染土壤中Cu,Pb,Cd 3种重金属各形态含量的变化。研究结果表明,在柠檬酸溶液的浓度0.100 mol/L、柠檬酸溶液的pH 5、淋洗时间1 440 min的适宜条件下,对污染土壤中Cu,Pb,Cd的去除率分别达到89.37%,72.11%,86.39%。柠檬酸溶液对3种重金属的去除主要是通过洗出酸可提取态（R1）和酸可还原态（R2）来实现的,每种重金属的R1和R2之和均占到其淋出总量的95%以上,而酸可氧化态（R3）和残渣态（R4）的含量淋洗前后基本无变化。