锰氧化物对水体中铊的去除机制研究进展

铊（Tl）是国际公认的优先控制的13种金属污染物之一,近些年频繁发生的水体Tl污染事件推动了Tl去除研究工作的进展,作为去除Tl的高效吸附剂、催化剂和氧化剂,锰氧化物是研究热点之一.该研究综述了Tl在合成锰氧化物、矿物锰氧化物、改性锰氧化物及锰氧化物复合材料上的吸附特征,总结了pH、共存离子和有机质对锰氧化物去除Tl的影响,深入探讨了Tl在锰氧化物上的吸附机制.前人的研究成果表明:经过科学改性的锰氧化物及锰氧化物复合材料在吸附选择性、可重复利用及易分离方面表现出更好的Tl去除效果.pH主要通过静电作用和氧化还原作用影响锰氧化物对Tl的去除机制,是影响锰氧化物去除Tl效率的最关键因素;共存离子和有机质分别通过竞争吸附位点和络合作用的方式抑制锰氧化物对Tl的吸附;锰氧化物去除Tl的主要机制为络合作用、氧化沉淀和静电引力,矿物锰氧化物还可以依靠离子交换和同位素分馏作用去除Tl.锰氧化物对Tl去除机制的定性和定量研究,以及不同晶型结构锰氧化物及锰氧化物与微生物的结合对地下水中Tl的去除技术是未来的研究方向.      

有色金属冶炼区铊(Tl)的水环境分布特征与环境对策--以大冶冶炼厂地区的东岗河为例

以大冶冶炼厂地区的东岗河为例,分析有色金属冶炼区铊的水环境分布特征,结果表明：河水中的铊含量明显异常(严重污染区的平均含量为15．07ng／mL。远超过饮用水源水中铊的最高允许浓度0．1ng／mL)．且与水体pH值、Cu^2 、Pb^2 等含量显著相关;铊与Pb等亲铜元素呈类质同像。宏观上与方铅矿、闪锌矿、黄铁矿、黄铜矿等伴生．因此后者成为研究区铊的重要来源。最后,对铊所造成的环境危害效应．提出相应的解决对策,并提醒人们提高对铊污染的警惕性以及加深对铊的研究。     

水中铊的污染及其生态效应

在天然水体中,铊(Tl)含量较低;然而在硫化物矿区,Tl的含量却急剧升高.在未受污染的陆地沉积物中Tl的含量较低;已受污染的陆地沉积物中Tl的含量相对较高,高出背景值数倍;在海洋沉积物中, Tl的含量尤以深海锰结核中最高.Tl可以在不同地理水域的生物体中富集, Tl在鱼和小虾肝脏中的含量高于肌肉和头骨,但是在肌肉和头骨中Tl的含量没有明显区别.Tl在天然水体中主要以Tl 形式存在.在较强的氧化环境中, Tl 能够氧化成Tl3 形成Tl(OH)3沉淀,Tl可以通过饮用水和食物链进入人体,其中Tl在人体的酶化反应过程中可以置换K ,并与酶产生很强的亲和力,从而诱发Tl的毒害效应.Tl对水生生物的毒性随生物的物种和生命期而变化.Tl对金属采矿、冶炼厂和水泥厂等污染源的水域内水生生物有害.活性铝净化法、离子交换法和NaCl溶液可以用来去除饮用水中的Tl.海绵吸附体MnO2(固)等吸附剂、氧化剂和碱性物质(如石灰等)可降低Tl的活动性,用来处理已被Tl污染的水体.     

黄铁矿及其烧渣中镉、铊和铅的形态及测定

本文采用分级提取法,并在优化条件下进行ICP-MS测定,考察了黄铁矿及其烧渣中镉、铊和铅的形态,以掌握镉、铊、铅的释放和迁移的相关信息,间接地评价黄铁矿及其烧渣中镉、铅和铊的环境污染效应．     

基于自动监测网络的湘江流域衡阳段铊污染原因分析

运用自动监测网络与实验室验证相结合的手段,通过测定湘江流域衡阳段干流与支流铊浓度,分析铊浓度与溶解氧含量、氨氮浓度及叶绿素a浓度等水质指标的关系,进而对湘江流域衡阳段铊污染进行原因分析。结果表明,2021年8月上旬,湘江流域衡阳段干流铊污染的来源主要为多支流污染汇入。其中,松木下游断面铊污染极有可能来源于支流上游企业排放,江东水厂断面铊浓度异常的原因主要为溶解氧降低、死藻富集。该案例可为我国铊污染应急监测及污染原因分析提供借鉴。     

北江表层沉积物中铊污染的生态风险

为了解珠江水系北江流域表层沉积物中铊的含量,并在此基础上评价珠江流域北江铊污染现状及其生态风险,该研究于2006年采集了广东省北江韶关至清远段的沉积物样品,采用混酸消解后,使用ICP-MS测定了沉积物中铊的含量,应用潜在生态危害指数对北江的铊污染和生态危害进行评价.结果表明,珠江水系北江河段沉积物已达到了较高的铊污染水平,对周围环境存在着较高的铊生态风险.北江干流沉积物中的铊质量浓度范围为0.92 ~ 2.32 mg·kg-1,平均值为1.70 mg·kg-1;各支流沉积物中铊质量浓度范围为1.02 ~ 3.22 mg·kg-1.个别采样点,特别是接近韶关冶炼厂排放口附近沉积物中铊的含量达到7.78 mg·kg-1,具有极高的铊生态风险.对于北江各支流,铊的污染程度与潜在生态风险程度由高到低的排序为马坝河>武江>浈江>滨江>龙塘河,其中马坝河沉积物铊存在高度的生态风险.     

黄铁矿焙烧过程中铊析出影响因素及其烧渣中重金属的相态分布研究

通过模拟硫酸厂的沸腾焙烧炉,考察了黄铁矿焙烧过程中铊(T1)析出的影响因素.并通过分级提取法考察了黄铁矿烧渣中重金属的相态分布.结果表明,T1释放率随焙烧温度的升高而增加,随停留时间的增长而增加;当O2流量在20～300 mL/mi.范围变化时,T1释放率先增后减.环境中备受关注的重金属(如Pb、Cd、Cr等)在黄铁矿烧渣中以Pb为主,各相态Pb的总量达到1 429.20 μg/g,且黄铁矿烧渣中的重金属(除Cu和Sr外)主要是以分布于硅酸盐矿物相中的残余态形式存在,因此在环境中不易迁移释放.尽管黄铁矿烧渣中的重金属(除Cu和Sr外)不是以非残余态分布为主,但非残余态重金属的总量也不少,因此黄铁矿烧渣在环境中的潜在污染风险应当引起重视.     

北江沉积物中As和Tl污染历史演变规律研究

为重建北江沉积物中As和Tl污染的历史演变过程,揭示人类活动对北江水体环境质量的影响,采集北江干流7个代表性的沉积柱,分析沉积物理化性质(如pH值、有机质、粒径等)、As和Tl质量比以及过剩²¹⁰Pb(²¹⁰Pb_ex)活性。北江沉积物中As和Tl质量比平均值分别为109.6 mg/kg和1.7 mg/kg,是广东省土壤背景值的12.3倍和2.43倍。富集系数(E_f)和地积累指数(I_geo)评价结果表明：参照广东省土壤元素背景值,沉积物中As质量比处于显著或强烈富集水平,污染程度达到中-强度水平;Tl处于轻度富集和污染水平。代表性沉积柱沉积年代和沉积速率计算结果显示：1998年前,年平均沉积速率约为0.35 cm/a;而1998年飞来峡水库建成后,年平均沉积速率增加到1.1 cm/a。沉积柱(S6)中As和Tl过剩金属通量经历了5个阶段的变化：受区域矿山开采活动影响,As和Tl过剩金属通量在1954—1988年增长缓慢,1990—1998年快速增加,1999—2002年出现下降,...     

环境介质中铊的分布和运移综述

本文综述了铊在岩矿石、土壤、植物、动物及大气等环境介质中的分布和运移机理及一些生物效应。在矿床中 ,铊主要分布在低温热液铊、铅、锌、锑、汞、砷等矿床中 ,铊的富集与其亲硫性及有机质密切相关 ,[TlCl4 ]-是铊迁移的主要形式。在土壤中 ,铊主要以水溶态、硫化物结合态、硅酸盐结合态和有机质结合态存在 ,水溶态的铊容易迁移。在植物中 ,铊的运移与钾在植物中的传输有关。在动物中 ,铊对各组织器官的亲和能力依次为 :肾 >睾丸 >脾 >前列腺 >毛发。在大气中 ,铊主要以TlF形式迁移     

铊在矿物胶体和天然有机质界面上迁移转化行为的研究进展

铊(Tl)是典型的毒害重金属元素之一,对生物体的毒性高于Hg、Cd和Pb等元素。铊在天然水环境相关介质中的背景含量较低,但可通过各种工业活动大量进入水体环境,借由水体迅速迁移扩散,对生态系统造成巨大的环境隐患。本文总结了铊在水体中的分布特征,并重点阐述了铊在矿物胶体和天然有机质(腐殖酸)等界面上迁移转化行为的研究进展。研究表明,铁(氢)氧化物、锰(氢)氧化物均能在一定程度上吸附水体中的Tl(I),铊在一些锰(氢)氧化物表面的吸附行为可能会涉及Tl(I)在矿物表面的氧化还原机制。矿物表面对铊离子的吸附作用不仅与矿物的组成成分有关,还可能与矿物组成成分的晶型结构密切相关。天然有机质对铊迁移转化影响作用的研究目前主要偏重天然腐殖酸对铊的络合作用。因此,要加强的研究铊分别在不同种类、不同晶型的矿物和不同类型的天然有机质界面上的迁移转化行为,并借助高精度的价态和结构分析手段从分子水平上探讨其迁移转化机理。了解铊在水体中的迁移转化有助于深入认识铊的环境地球化学行为,并为研究铊的污染治理提供理论基础。