黄海硅的分布与收支研究

基于2012年在黄海的综合调查,对黄海水体和沉积物中溶解硅和生物硅的含量和分布及主要影响因素进行了分析,并结合历史数据建立了黄海硅收支与循环的模型.结果表明,黄海水体溶解硅和生物硅在秋季均高于春季,生物硅占活性硅的22%,陆源输入、初级生产和底界面扩散对硅的含量和分布的影响较为突出.收支表明,底界面扩散是黄海水体溶解硅的主要来源,占外部输入的48%,其次是东海的输入,占32%,河流贡献为9%,地下水贡献为6%,地表径流(非河流部分)贡献为3%,渤海贡献为1.5%,大气仅贡献0.5%;黄海水体溶解硅的支出主要是通过生物的吸收与随后的沉积埋藏和向东海的输出,其比例分别为72%和27%,黄海向渤海输出比例仅为1.0%;黄海沉积物是水体溶解硅的源,同时黄海体系还具有潜在汇的特性;黄海硅的净埋藏量约为55×109mol/a,占当年生物硅总量的7.2%,高于全球海洋的平均比值(3%),是外部输入硅总量的47%.本研究量化了黄海硅循环的主要过程,初步揭示了硅的源-汇特征以及陆地输入对近海硅收支与循环的影响.     

湿地生态系统硅生物地球化学循环研究进展

硅在地壳中的丰度仅次于氧,是地球表面大多数土壤和岩石的一种基本成分,也是水生植物（特别是硅藻类）以及多种作物生长所必需的营养元素,还是控制陆地、海洋、沿海和内陆水生态系统机能的重要营养元素。目前关于全球硅的生物地球化学循环的研究多集中在陆地和海洋两大生态系统,而湿地生态系统中硅的循环过程、储存量尚不清楚。虽然在河口湿地开展一些关于硅的相关研究,但是硅在湿地的循环机制研究不够全面,尤其相比碳、氮、磷等元素,硅素研究甚少。而且,国内关于硅的相关研究更为匮乏。本文在总结国内外关于湿地生态系统硅素研究的基础上,综述硅在湿地生态系统的存在形态与分布特征,阐述硅在湿地生态系统中的基本循环过程,列举影响硅在湿地生态系统中循环的主要因素,如：湿地类型、水淹时间、季节变化、人类干扰等;提出在今后研究工作中应进一步探索硅在湿地生态系统中迁移、转化的机制,加深研究人类活动对湿地生态系统硅循环的影响,特别是应该加强研究河口潮汐湿地和沿海湿地生态系统硅的生物地球化学循环过程和储存量,有助于明确湿地生态系统对于硅的截留量;并弄清湿地中碳与硅含量之间的关系,从水文学角度分析湿地中排水、蒸发、洪期及滞留时间等因素对硅循环的影响,从而试图建立湿地硅循环模型,有助于预测湿地生态系统硅循环对沿海地区赤潮等富营养化现象和全球气候变化的影响。     

谷壳灰硅肥改善土壤质量降低水稻镉砷累积的效应

为研究谷壳灰制备硅肥对水稻不同生育期土壤重金属镉（Cd）和砷（As）生物有效性、酶活性、微生物群落结构和糙米重金属含量的影响,开展水稻盆栽试验.结果表明,施用0.1%~1.0%谷壳灰硅肥能提高土壤pH值0.04~0.24个单位,有效硅含量44.2%~97.5%,也能降低土壤有效态Cd含量16.2%~21.4%,有效态As含量16.0%~24.9%;随施加量的增大各生育期土壤酶活性增大,其中蔗糖酶活性显著增大6.3%~145.7%,脱氢酶活性显著增大6.7%~224.1%;分析土壤成熟期微生物群落结构显示,施用谷壳灰硅肥不影响微生物α-多样性,但对微生物β-多样性产生显著影响,促进微生物生长,维持群落结构稳定性;随施加量的增大,糙米Cd含量降低了29.3%~89.7%,糙米总As和无机As含量分别降低7.8%~42.3%和17.2%~44.5%,当施用量在0.5%和1.0%时水稻糙米ω（Cd）<0.2 mg·kg^-1,ω（无机As）<0.35 mg·kg^-1.综上,谷壳灰硅肥能改善土壤质量、降低糙米Cd和As含量,具有环境友好性,可用于Cd和As复合污染稻田土壤的治理.     

渣-硅灰水泥蒸压处理含镉钠低放废液

开发了一种矿渣硅灰混合水泥用来处理含多量Cd2+、Na2的低放射性废液.该水泥净浆经125℃蒸压14天的抗压强度达114MPa4用水银测孔仪测得总孔隙率为14.1%,最可几孔半径2.7nm.目前低放废液的处理常用硅酸盐水泥和矿渣水泥,从强度和微结构方面看,矿渣-硅灰混合水泥要比上述两种水泥好得多.对于废液中的Cd2+和Na+,成功地合成了无定形方沸石作为Na+的固主相,CdS为Cd2+的固化相.     

渣-硅灰水泥蒸压处理含镉钠低放废液

开发了一种矿渣硅灰混合水泥用来处理含多量Cd2+、Na2的低放射性废液.该水泥净浆经125℃蒸压14天的抗压强度达114MPa4用水银测孔仪测得总孔隙率为14.1%,最可几孔半径2.7nm.目前低放废液的处理常用硅酸盐水泥和矿渣水泥,从强度和微结构方面看,矿渣-硅灰混合水泥要比上述两种水泥好得多.对于废液中的Cd2+和Na+,成功地合成了无定形方沸石作为Na+的固主相,CdS为Cd2+的固化相.     

聚硅氯化铝(PASC)混凝剂的混凝性能

研究Ａｌ／Ｓｉ摩尔比及制备工艺对聚硅氯化铝（ＰＡＳＣ）混凝效果的影响,比较ＰＡＳＣ和聚合氯化铝（ＰＡＣ）的混凝效果．结果表明,ＰＡＳＣ较ＰＡＣ混凝效果好．Ａｌ／Ｓｉ摩尔比和制备工艺对ＰＡＳＣ的混凝效果有影响．用共聚法制备的ＰＡＳＣ（共）,Ａｌ／Ｓｉ摩尔比降低,其混凝效果提高,但复合法制备的ＰＡＳＣ（复）,Ａｌ／Ｓｉ摩尔比过高或过低,均不利于其混凝效果的提高,ＰＡＳＣ（共）的混凝效果稍优于ＰＡＳＣ（复）的混凝效果．     

聚硅氯化铝混凝剂的形态及带电特性研究

以ＡｌＣｌ３·６Ｈ２Ｏ、ＮａＯＨ、盐酸和水玻璃为原料制备了不同碱化度（Ｂ）及不同Ｓｉ／Ａｌ摩尔比的系列聚硅氯化铝混凝剂（ＰＡＳＣ）,采用Ａｌ－Ｆｅｒｒｏｎ逐时络合比色法和微电泳技术研究了ＰＡＳＣ中铝的水解产物形态分布及铝的水解沉淀物的带电特性,考察了Ｂ及Ｓｉ／Ａｌ摩尔比对ＰＡＳＣ中铝水解产物形态分布及带电特性的影响情况,并与聚合氯化铝（ＰＡＣ）进行了比较,实验结果表明,Ｂ对ＰＡＳＣ的形态分布有较大     

新型复合聚铁硅絮凝剂处理生活污水的研究

采用新型的复合聚铁硅絮凝剂处理生活污水 ,通过混凝实验探讨了复合聚合硫酸铁硅PFSS、聚硅酸铁PSFS的脱色除浊、COD去除及氮、磷去除效果 ,并与常用的聚合硫酸铁PFS进行絮凝效果及经济成本的对比分析。结果表明 ,用复合型聚铁硅絮凝剂处理生活污水絮凝效果好 ,除浊率达 99%以上 ,脱色率 6 5 %～ 70 % ,COD去除率 70 % ,而且氮、磷去除效果好 ,成本低廉 ,具有较好的推广应用前景     

聚硅铝系列絮凝剂的制备表征及其应

制备了聚硅铝系列絮凝剂,利用透射电镜(TEM)和准弹性激光散射(PCS)进行了粒径分布和结构表征,发现聚硅铝系絮凝剂具有与硫酸铝和聚合氯化铝不同的结构形态,聚硅硫酸铝(PASS)聚集体之间的距离与颗粒直径成线性关系.通过对原水的混凝处理对比,发现聚硅铝絮凝剂在降低浊度、去除有机物和某些元素方面具有显著优势.其中PASM和PASFⅢ对重金属和放射性元素的去除效果最好,尤其是经PASFⅢ处理后水中残留铝的去除率为15.3%,解决了使用铝盐增高铝含量的难题.经济分析也表明聚硅铝系絮凝剂价格低廉,具有良好的应用前景.     

含硼聚硅硫酸铁絮凝剂的制备及其絮凝性能

以硅酸钠、硫酸铁和四硼酸钠为原料,在SiO2质量分数为3％、pH为3．0、活化时间为30min铁与硅摩尔比为0.5、硼与硅摩尔比为0.31的条件下,制备了无机高分子絮凝剂——含硼聚硅硫酸铁（PFSSB）。当焦化厂生化后废水pH在6.0左右、PFSSB加入量为20mg／L时,除浊率和脱色率分别达到93％和60％以上。PFSSB的脱色、除浊性能明显优于聚合氯化铝。