木质素盐在原油污染土壤清洗中的应用

木质素磺酸盐价格低廉,容易获得,若将其作为洗油剂中的牺牲剂,可较大幅度地降低洗油成本.以华北油田原油、华北平原典型表层土壤为模拟原料,配制了石油污染土壤,探讨木质素磺酸铵和木质素磺酸钠的洗油性能,以及木质素磺酸盐与壬基酚聚氧乙烯醚、曲拉通和平平加的复配效果.实验以碳酸钠和硅酸钠为助剂,经反复实验筛选,确定了4组最佳洗油剂配方：（Ⅰ）6（曲拉通）：6（平平加）：8（木素钠）：40（硅酸钠）：40（碳酸钠）;（Ⅱ）6（曲拉通）：6（壬酚聚醚）：8（木素钠）：35（硅酸钠）：45（碳酸钠）;（Ⅲ）9（曲拉通）：3（壬酚聚醚）：8（木素钠）：50（硅酸钠）：30（碳酸钠）;（Ⅳ）6（曲拉通）：6（壬酚聚醚）：3（木素铵）：5（木素钠）：35（硅酸钠）：45（碳酸钠）.以此配方为基础,利用正交实验设计对搅拌温度、时间、固液比和加药浓度等工艺条件进行了优化.结果表明：当搅拌温度75℃、搅拌时间50 min、固液比1：15、加药总浓度为0.3g/L时,洗油率可达92.25%.清洗后污油无明显乳化现象,且浮于液面,只须简单刮油即可回收.     

老化石油污染土壤的清洗处理

以华北油田老化长达1年以上的石油污染土壤为研究对象,采用自行选配的清洗剂对该污染土壤进行了一次清洗和二次清洗处理.实验结果表明,一次清洗后,污染土壤样品的含油率从26.34%～29.90%降到6.34%～7.84%,洗油率达80.06%～81.06%;经二次清洗处理后,污染土壤样品的含油率从26.34%～29.90%降到4.05%～4.85%,洗油率达88.06%～88.19%.在一次清洗和二次清洗的基础上,通过模拟实验确定了洗油污水回用的最佳回用率为80%,最佳加药质量浓度为0.4 g/L,该条件下污水的最终产生量也较少.按照该参数对华北油田的石油污染土壤进行了清洗实验,洗油率达79.20%～80.51%.     

温和水热法合成钛酸盐纳米管及其对水中重金属离子的吸附研究

采用温和水热法一步快速合成了钛酸盐纳米管(TNTs),并应用于对水中重金属离子Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)和Cr(Ⅲ)的吸附.通过选择纳米级锐钛矿替代P25型二氧化钛作为反应原材料,成功将水热反应时间从72 h缩短至6 h.TEM,XRD和FT-IR等表征证实了新合成材料的为管状钛酸盐结构.TNTs对3种重金属离子的吸附动力学均符合准二级动力学方程,吸附等温线均符合Langmuir模型,且对Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)和Cr(Ⅲ)的理论最大吸附量分别高达525.58、214.41和69.65 mg·g~(-1).p H=5时,吸附动力学实验表明对于初始浓度分别为200、100和50 mg·L~(-1)的Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)和Cr(Ⅲ),在TNTs上的平衡吸附量分别为513.04、212.46和66.35 mg·g~(-1),吸附性能优于传统吸附材料.合成的TNTs结构为三联的[Ti O6]八面体骨架和层间H+/Na+,其吸附机理为金属阳离子与TNTs层间Na+的离子交换.同时,共存离子对吸附的影响实验表明TNTs对重金属离子的吸附存在选择性,即使在较高的共存离子浓度下(10 mmol·L~(-1))TNTs对目标重金属离子的吸附性能依然优异.该研究提供了一种应用钛酸纳米材料高效去除水体重金属离子的方法.     

关于生态环境需水概念与定义的探讨

在生态环境需水研究中,生态环境需水的概念与定义十分重要,它通常包含了研究者的研究对象、研究角度以及计算方法等方面的内容.然而,关于生态环境需水的概念与定义至今尚未达成统一的认识,给生态环境需水研究和水资源配置实践均造成了极大的不便.针对这一问题,本文从已有研究的相关概念中提取出一系列关键词并加以辨析,在此基础上将其归纳为一个概念体系,并提出了选用上的建议.通过对已有相关定义之间本质联系的深入分析,将生态环境需水定义为"维持生态系统健康所需的水";这一定义能将各种说法较好地统一起来,有助于合理确定生态环境需水量以及检验生态环境用水的配置效果.     

BDD和PbO2电极电化学氧化苯并三氮唑的对比研究

分别构建了以掺硼金刚石膜电极(BDD)和二氧化铅电极(Pb O2)为阳极的电化学体系,对比考察了两种电极对难降解有机污染物苯并三氮唑(BTA)的降解及体系的矿化效果,并从电极产生羟基自由基(·OH)的数量与形态角度深入探讨了影响电极矿化能力大小的内在因素.结果表明:1BDD和Pb O2电极均对BTA有较好的降解效果,电解12 h后BTA去除率分别为99.48%和98.36%,但BDD电极的矿化能力明显强于Pb O2电极,电解12 h后矿化率分别为87.69%和35.96%;2BDD体系阳极·OH产生速率和阴极H2产生速率均低于Pb O2体系,即表面活性位点数量少于Pb O2电极,因此·OH数量不是决定矿化能力大小的关键;3BDD电极表面吸附氧活性更强,结合能(532.37e V)大于Pb O2(530.74e V),且表面吸附层更薄,产生的·OH形态更自由,是决定其具有更大矿化能力的关键因素.     

泥沙灾害链及其在灾害过程规律研究中的应用

泥沙灾害是地球表层的主要灾害之一.泥沙灾害具有链锁式反应机制,在一定条件下构成泥沙灾害链.阐述了泥沙灾害链的概念、特点及类型,并以黄河与长江流域的泥沙灾害为例,对其链式特征进行了深入分析.研究表明,泥沙灾害链是泥沙灾害过程的主要表现形式之一,反映了泥沙灾害中隐含的渐发特征和强次生灾害特征,泥沙灾害链是研究泥沙灾害过程规律和特征的重要基础.     

锰氧化物-阳离子交换树脂复合材料的制备及其对水中重金属的吸附性能

采用原位沉淀-空气氧化法将锰氧化物负载于大孔强酸性阳离子交换树脂D001上,制备出一种新型锰氧化物-阳离子交换树脂复合材料Mn-D001,并对该材料吸附水中Pb2+、Cd2+、Cu2+的性能进行了深入研究.TEM、XRD以及XPS的分析结果表明,负载的锰氧化物以MnO2的形态存在.基于单一金属离子静态吸附的一元体系实验表明,Mn-D001比D001对Pb2+、Cd2+、Cu2+具有更高的吸附选择性,在高浓度竞争离子Ca2+、Mg2+、Na+共存的情况下,仍能保持较高的重金属去除率;Mn-D001对Pb2+、Cd2+、Cu2+的吸附行为符合准一级动力学模型(R2>0.99)和Langmuir吸附等温线模型(R2>0.99).在温度为303 K时,Mn-D001对3种重金属的饱和吸附容量可分别达到476.19 mg.g-1、243.90 mg.g-1及196.08 mg.g-1,优于原有树脂D001.基于复合重金属离子竞争吸附的二元、三元体系的实验表明,Mn-D001对3种重金属的吸附能力顺序为Pb2+>Cu2+>Cd2+,吸附能力由原有树脂D001以及负载的锰氧化物的性质共同决定.     

城市污泥中重金属镉对苏云金杆菌发酵的影响机制

为揭示苏云金杆菌（Bacillus thuringiensis,简称Bt）富集重金属的可行性,考察重金属对Bt发酵的影响,以生物毒性较大的重金属镉（Cd）为研究对象,以城市污泥为培养基,研究了添加Cd（II）对Bt生长和晶体蛋白合成的影响,分析了Bt发酵过程中Cd有效态质量浓度的变化,利用傅立叶红外光谱（FTIR）和X线光电子能谱（XPS）初步探讨了Cd（II）在Bt表面吸附的作用机制。结果表明：培养基中外加Cd（II）对Bt生长的影响主要取决于Cd有效态质量浓度,污泥培养基在支持Bt生长和降低重金属有效态质量浓度上均明显优于常规培养基;Bt对Cd（II）有较好的耐受性,当Cd有效态质量浓度在20 mg.L-1以下时,Bt能较好地完成生长代谢过程;光谱学分析表明Bt对Cd（II）有少量吸附,吸附位点主要为羟基,少量C=O基团也可与吸附反应,可有效降低重金属的生物有效性。     

红树林湿地环境污染地球化学的研究评述

概要地回顾了近年来国内外红树林湿地环境污染方面的研究成果,介绍了红树林湿地沉积物中各种污染研究的主要内容、研究方法以及以后的研究方向.通过综合当前国内外本领域的研究进展资料,认为对红树林湿地环境污染地球化学的研究应加强复合污染的研究,并重视人类活动对红树林湿地污染历史中所扮演的角色.在污染物研究方面更应重视各种污染物尤其是重金属的生物有效性、迁移转化机理等的研究.在研究手段上,应注重运用同位素示踪和定年技术来研究污染物的来源和污染历史,应用高分辨率沉积物岩芯研究环境的变迁.研究还认为,应加强多学科的综合研究,以便为探讨红树林湿地的可持续发展以及污染红树林的生态修复提供依据.     

城市污染河道沉积物中AVS 与 Cr 的生物积累研究

研究区域为珠江三角洲一条典型城市污染河道,采集了13个站位沉积物、上覆水、间隙水及底栖动物样品进行分析.阐述了酸挥发性硫化物(acid volatile sulfide, AVS)与沉积物、上覆水、间隙水中的Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ),以及寡毛纲底栖动物水丝蚓(Limnodrilus sp.)体内Cr含量的关系;围绕“Cr假设”,探讨了城市重污染河道AVS与Cr的生物有效性的关系,以拓宽AVS作为沉积重金属生物毒性判据的应用范围.各站位沉积物总Cr均值为329.57 mg/kg,是背景值的9.4 倍,显示研究区域属于重度Cr污染区;沉积物及上覆水Cr(Ⅵ)均较低,表明其中的铬大部分为Cr(Ⅲ).研究区域AVS较高(均值为650.38 mg/kg),间隙水总Cr含量较低(均值为68.42 μg/L).除了Z1站位外,间隙水Cr(Ⅵ)均低于检出限,表明在AVS值较高的站位间隙水Cr(Ⅵ)很低.各站位水丝蚓体内总Cr含量(以DW计)为12.46～38.99 mg/kg,均值为25.85 mg/kg,高于类似研究的结果,证明水丝蚓体内Cr的积累较明显.进一步分析发现水丝蚓体内Cr含量与间隙水总Cr显著相关(r=0.614, p＜0.05),因间隙水总Cr主要组分为Cr(Ⅲ),故在Cr污染严重的城市河流中,间隙水中的Cr(Ⅲ)对生物体的毒害作用不能忽视.