菱形片状铁锰催化剂活化过硫酸盐降解四环素

采用草酸蚀刻法制备由普鲁士蓝类似物衍生的菱形片状铁锰双金属催化剂,活化过一硫酸盐（PMS）降解四环素.通过热重分析仪（TGA）、X射线粉末衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）对催化剂进行表征,表明合成的催化剂FeMn/OA-350具有菱形片状的特殊结构.铁锰双金属的协同作用与片状结构上的活性位点有效地提高了四环素的降解效率.在初始pH=7、催化剂投加量为0.6g/L、PMS浓度为2mmol/L的最优条件下,仅在30min内可使20mg/L的四环素去除率高达100%,反应过程符合二级动力学（R²>0.9）,催化剂具有较宽的pH值适用范围.自由基猝灭实验表明该体系下存在羟基自由基、硫酸根自由基、单线态氧以及超氧自由基,单线态氧作为主要作用基团.X射线光电子能谱（XPS）反映了铁锰元素存在价态以及双金属间的协同作用,不同铁锰价态变化的循环过程促进催化剂的活化性能,同时根据猝灭实验和XPS、LC-MS初步分析降解机制.     

铁锰氧化物与膨润土对锑-砷复合污染土壤的稳定化研究

通过室内土培实验,以Fe-Mn氧化物和膨润土为稳定化材料,研究材料配比、使用量同时稳定As和Sb的效果;结合稳定时间和形态分析,探讨材料的长效稳定性及作用机制。结果表明,Fe-Mn氧化物∶膨润土=4∶1的处理具有很好的稳定As和Sb的效果;当使用量为3%时,Sb和As水浸出降低率为55%和97%;随着时间的延长,As的稳定化效果未出现明显变化,而Sb的稳定化效果有所降低。形态分析结果表明,3%使用量的Fe-Mn氧化物∶膨润土=4∶1的处理使土壤中As和Sb由可交换态向残渣态转变,稳定性增强;Fe-Mn氧化物微观结构特征表明,其具有的较大比表面积和较强的氧化还原能力对As、Sb的稳定起了重要作用。因此,Fe-Mn氧化物和膨润土的优化使用,能修复As、Sb复合污染土壤。     

舟山饮用水源中铁锰污染及其成因分析

根据2008年8月到2009年12月对浙江省舟山本岛与普陀山岛的饮用水源的水质监测数据,分析了舟山饮用水源中铁、锰污染特征,并结合各类饮用水源的本身特性,探讨了铁、锰超标成因.结果表明:舟山水库与河流中铁、锰浓度在6～11月较高,铁、锰浓度超标主要发生在9～11月.个别水库中铁、锰浓度在夏季呈现明显的垂直分布规律.舟山...     

聚合氯化铝混凝强化新生态铁锰复合氧化物吸附去除水中的磷

采用氧化-共沉淀法制备出新生态铁锰复合氧化物(FMBO),研究了单独投加FMBO和聚合氯化铝(PACl)强化FMBO吸附除磷效能及吸附磷后的颗粒物特性。结果表明,单独投加FMBO后形成的颗粒物表面带负电荷,颗粒物聚集和沉淀性能较差。PACl的投加降低了颗粒物的表面电荷,促进了颗粒物的聚集,平均粒径明显增加,改善了颗粒物的沉淀性能;通过SEM-EDAX发现,投加PACl形成的复合颗粒物表面更为粗糙,Al元素在复合颗粒物表面相对富集。PACl的投加强化了FMBO的吸附除磷效果,在实验原水条件下FMBO和PACl最佳投量分别为12和30 mg/L,此时TDP去除率高达95.6%。并且出水中Fe、Mn、Al浓度均远低于《地表水环境质量标准》中规定的限值。PACl强化新生态FMBO易于实现原位投加,在水体和水处理除磷工艺中具有较好的应用潜力。     

铁锰生物污泥吸附磷

采用扫描电镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)、比表面和孔隙度分析仪等设备,研究了由生物除铁除锰滤柱反冲洗铁锰生物污泥制得的铁锰氧化物的表征性状,并结合等温吸附-解吸和动力学实验研究对铁锰氧化物吸附磷的吸附特性和相关机制进行探究.结果表明:供试铁锰氧化物是球形颗粒聚合体,孔隙发达且多以微孔形式存在,比表面积为285.6m2/g.铁锰氧化物的磷吸附特性可用Langmuir方程和Freundlich方程来描述,相关系数均大于0.9,达到极显著水平,吸附容量为39.06mg/g.中性盐介质(KNO3)中在最大吸附量时P的解吸率为13.04%.铁锰氧化物对磷的吸附焓变△H0为正值,是吸热过程,吉布斯自由能变△G0为负值,该吸附过程是自发进行的.准二级动力学模型可较好地反映供试铁锰氧化物的等温吸附动力学.     

硫素对水稻吸收砷的生物有效性及其在土壤中形态影响

采用外源砷污染水稻土进行水稻盆栽实验,研究不同形态硫肥(单质硫和石膏)对水稻吸收砷的有效性及其在土壤中赋存形态的影响.结果表明,在水稻不同生育期内,土壤溶液pH平均值范围为7.38~7.45,且AsS0和AsS1处理的高于AsS2处理;土壤溶液氧化还原电位Eh值变化在200 mV左右,且AsS0处理高于AsS1和AsS2处理;从不同生育期水稻根系、地上部茎叶及籽粒干物重来看,施用S肥(单质硫及石膏)能提高水稻的干物质质量,单质硫和石膏处理的差异不显著;水稻根表胶膜以Fe膜为主,含量达到10~30 g·kg-1,Mn膜相对较少,含量仅为0.1~1.3 g·kg-1,根系吸附的铁锰胶膜含量的差异主要表现在分蘖期,单质硫处理能比石膏硫处理的能促进水稻根系表面铁锰胶膜的形成;水稻根表胶膜吸附As量分蘖期为583~719 mg·kg-1,孕穗期为466~621 mg·kg-1,扬花期和成熟期为310~384 mg·kg-1,这与铁锰胶膜形成厚度一致;施用S肥能明显降低水稻根系、地上部茎叶以及籽粒中As的含量,且施用石膏硫效果更好,这可能与孕穗期铁锰胶膜吸附As有关.根据土壤砷的赋存形态,非专性吸附态和专性吸附态As是最有活性的,在分蘖期AsS1处理它们之和显著低于AsS2处理的As含量2.85 mg·kg-1,而在扬花期AsS1处理Asnea+Asea之和高于AsS2处理的As含量0.77 mg·kg-1,或许有更多的As溶解于土壤溶液中,造成处理AsS1的生物有效性高于处理AsS2.     

粉煤灰中砷溶出特性及其与铁锰相关性分析

将不同燃煤电厂的粉煤灰分为0—2.5μm、2.5—10μm、10—60μm、60—100μm、100—200μm、>200μm不同粒径的样品,采用原子荧光光谱法测定了其中的总砷含量.粉煤灰对砷的富集效果与粒径呈明显的负相关.分别采用去离子水、醋酸、稀盐酸、盐酸羟胺、草酸铵-草酸和柠檬酸钠-连二亚硫酸钠为提取剂对不同粒径粉煤灰中的砷进行了提取.结果显示,去离子水可提取态砷占总砷含量的5.93%—18.70%,醋酸溶液提取砷占总砷的6.78%—16.91%,采用0.25 mol.L-1稀盐酸、0.6 mol.L-1稀盐酸、盐酸羟胺、草酸铵-草酸为提取剂可提取态砷占总砷的比例分别为18.1%—56.5%、28.2%—74.8%、43.4%—80.8%和39.1%—66.7%.盐酸羟胺对砷的提取效果最佳.采用稀盐酸、盐酸羟胺、草酸铵-草酸为提取剂时,可提取砷含量与铁、锰含量具有很好的线性相关性,同时,可提取砷占总砷含量的比例与铁、锰之间也存在显著线性相关性.     

铁基颗粒吸附剂固定床处理含砷地下水的中试研究

以农村地区的As污染地下水为处理对象,研发了同步去除水中As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的铁基颗粒吸附剂（FMGA）,设计并建立了以吸附固定床为核心单元的中试除As装置,对As污染地下水的处理效果进行研究。结果表明：在33 d的连续运行过程中,除As装置出水As浓度始终低于GB 5749—2022《生活饮用水卫生标准》规定限值（10 μg/L）,吸附固定床首次运行的穿透时间达到786 h;使用0.2 mol/L的NaOH溶液对吸附剂进行原位再生后,吸附固定床再次运行的穿透时间仍可达到750 h,其除As性能的恢复率接近91%;除As装置的出水浊度接近于0,Fe、Mn离子浓度均低于GB 5749—2022的限值（Fe浓度为0.3 mg/L,Mn浓度为0.1 mg/L）,FMGA可高效再生回用且无二次污染。吸附动力学表明,FMGA吸附As的过程符合准二级动力学模型,As通过化学吸附被去除;吸附等温线表明,FMGA对As的理论最大吸附容量为74.94 mg/g（pH为7.0）。通过表征研究可知,FMGA最大荷载为89.39 N,具有出色的机械强度。

     

基于采煤塌陷成湖区分析沉积物中铁锰分布特征及随季节变化规律

为分析采煤塌陷成湖区的沉积物的铁锰含量和碱性磷酸酶活性随时间变化规律,对其环湖设20个采样点进行采样测量。结果表明,采煤塌陷成湖区的沉积物的Fe含量在0.061~1.731 mg/g范围内变化,夏季和秋季较高,冬季最低;采煤塌陷成湖区的沉积物的Mn含量在0.012~0.911 mg/g范围内变化,冬季含量最低,秋季含量最高;采煤塌陷成湖区的沉积物的碱性磷酸酶活性在53.15~560.03 mg/(kg·h)范围内变化,夏秋季较高,冬春季较低,在不同季节与Mn含量均存在正相关关系。第一层的铁锰含量以及碱性磷酸酶活性都较高,说明人类活动对采煤塌陷成湖区有较大的影响。     

铁锰复合氧化物包覆海砂的吸附除磷研究

利用铁锰复合氧化物包覆海砂制备了一种用于污水除磷的新型颗粒状吸附剂,并对其表面特性与磷吸附行为进行了研究.扫描电镜(SEM)分析结果表明,包覆后海砂颗粒表面凹凸不平且多孔,BET比表面积由0.06增至2.52 m2·g-1.磷吸附实验结果表明,包覆后海砂对磷的吸附能力显著提高,最大吸附容量为1.01~1.23 mg·g-1,优于多数文献报道的负载改性砂颗粒吸附剂;吸附动力学更符合准二级动力学方程,推测磷在包覆海砂表面发生了化学吸附;溶液p H对磷吸附有一定影响,离子强度则影响不大;共存阴离子对磷吸附影响的大小顺序为Si O2-3CO2-3F-SO2-4Cl-.