铁酸锰活性炭阴极催化剂的制备与对微生物燃料电池产电性能的影响

微生物燃料电池(microbial fuel cell,MFC)阴极的氧化还原反应能力对MFC的产电性能起着至关重要的作用,因此,本研究制备了铁酸锰/活性炭(MnFe₂O₄/AC)并对其进行材料学表征,研究其作为MFC空气阴极催化剂时产电和污水处理效果.研究表明,MnFe₂O₄和AC物质的量比为1:3时MFC电功率密度最高,达302.7mW/m².在峰值电压附近维持时间长达200h,维持时间是传统Pt/C催化剂MFC的4倍,库伦效率达到17.45%.在催化剂重复利用实验中发现,在相同的运行时间内,采用Pt/C催化剂的MFC电压下降明显,而采用MnFe₂O₄/AC催化剂的MFC电压基本保持稳定,证明了MnFe₂O₄/AC催化剂良好的循环稳定性.污水处理效果方面,MnFe₂O₄和AC物质的量比为1:3时处理效果最好,COD去除率达74.66%.因此,MnFe₂O₄/AC催化剂制备简单、价格低廉、电化学性能稳定,在提高MFC产电持久性方面具有实际意义.     

我国淡水中锌的水生生物水质基准和生态风险

选取了中国常见的5种本土生物物种作为受试物种进行锌的急慢性毒理学实验,并搜集整理了其他国内外已报道的锌对中国本土物种的毒性数据,推导出锌的淡水水生生物的短期和长期水质基准。结果表明:由物种敏感度分布法(SSD)推导出的短期基准和长期基准分别为102.33,25.03μg/L,由毒性百分数排序法推导出的基准最大浓度(CMC)和基准连续浓度(CCC)分别为105.94,38μg/L,两种方法得出的基准值无显著差异,最终选用物种敏感度分布法得出的基准作为我国淡水中锌的水生生物基准。另外,运用商值法对我国主要水体中锌的生态风险进行评价,发现锌对水生生物的生态风险逐年升高,尤其是铅锌矿区周围水体中锌的生态风险更应引起广泛关注。     

Reuse of Fenton sludge as an iron source for NiFe2O4 synthesis and its application in the Fenton-based process

The potentially hazardous iron-containing sludge from the Fenton process requires proper treatment and disposal, which often results in high treatment cost. In this study, a novel method for the reuse of Fenton sludge as an iron source for the synthesis of nickel ferrite particles(NiFe_2O_4) is proposed. Through a co-precipitation method followed by sintering at 800°C, magnetic NiFe_2O_4 particles were successfully synthesized, which was confirmed by powder X-ray diffraction(XRD), scanning electronic microscopy(SEM), energy dispersive spectroscopy(EDS), Fourier transform infrared spectroscopy(FT-IR) and Raman spectroscopy. The synthesized NiFe_2O_4 could be used as an efficient catalyst in the heterogeneous Fenton process. In phenol degradation with H_2O_2 or NiFe_2O_4 alone, the phenol removal efficiencies within the reaction time of 330 min were as low as 5.9% ± 0.1% and 13.5% ±0.4%, respectively. However, in the presence of both NiFe_2O_4 and H_2O_2, phenol removal efficiency as high as 95% ± 3.4% could be achieved, indicating the excellent catalytic performance of NiFe_2O_4 in the heterogeneous Fenton process. Notably, a rapid electron exchange between_Ni II and_Fe III ions in the NiFe_2O_4 structure could be beneficial for the Fenton reaction. In addition, the magnetic catalyst was relatively stable, highly active and recoverable, and has potential applications in the Fenton process for organic pollutant removal.     

铜铁氧体法处理模拟染料废水

探讨了不同反应条件对铜铁氧体法(in situ copper ferrite process)处理亚甲基蓝、结晶紫、刚果红和酒石黄这4种不同模拟染料废水的效果,并以亚甲基蓝模拟染料废水为例,研究了铁氧体法处理染料废水的反应热力学和生成沉淀物的物理化学性质,提出了铜铁氧体法处理模拟染料废水的主要机制.结果表明,通过调节铜铁氧体法的反应条件对4种模拟染料废水均可取得良好的处理效果.在c(Cu2+)=0.01 mol·L-1,c(Fe2+)=0.025 mol·L-1,c(OH)/c(M)=1.7(投加的氢氧根离子与金属的摩尔比),T=40℃,t=60 min的条件下,铜铁氧体法对亚甲基蓝、酒石黄、结晶紫、刚果红这4种模拟染料废水的最大处理能力分别达到349.2、382.2、402.5、831.8 mg·g-1.铜铁氧体法处理模拟染料废水的机制主要是高活性的新生态Fe-Cu沉淀物对染料分子的高效吸附和在沉淀物聚集过程中的卷扫、包裹作用.沉淀物通过磁分离、分解提纯、高温煅烧可生成铜铁氧体晶体材料回收利用.     

动物饲料中砷、铜和锌调查及分析

在广东省采集市售鸡、猪配合饲料样本70个和76个,调查评价其中砷、铜、锌形态和含量,并考察常用有机胂添加剂洛克沙胂(ROX)的稳定性.结果表明,鸡、猪料平均总As含量分别为3.6 mg·kg-1和6.5 mg·kg-1,总Cu含量为18.2 mg·kg-1和119.4 mg·kg-1,总Zn含量为124.6 mg·kg-1和486.2 mg·kg-1.按照国家相关限量标准,如考虑到可能添加了有机胂,饲料总As超标现象较少,猪料Cu、Zn超标现象较为普遍.Zn、Cu、As在饲料中添加量较高成为它们在禽畜粪中残留较高的根本原因.另外,有25.4%的饲料样本检出有机胂,且普遍同时含有As(Ⅲ)和As(Ⅴ)杂质.检出ROX和阿散酸(p-ASA)含量平均分别为7.0 mg·kg-1和21.2 mg·kg-1.鸡、猪料中各有24.3%和26.3%的样本检出有机胂.鸡料中常用ROX,而猪料常用p-ASA.ROX及其无机砷杂质在添加剂和饲料中均在室温至少30 d内保持形态稳定,说明饲料中较高含量的无机砷杂质很可能源自有机胂添加剂中的砷杂质.对相关从业人员而言,这是一种新的砷暴露途径.     

改性稻壳生物炭对水溶液中甲基橙的吸附效果与机制

本文以废弃稻壳为原料,通过不同改性方法将其制成生物炭吸附剂,并用于水体中甲基橙(MO)的吸附.通过氮吸附、X射线衍射(XRD)、傅立叶转换红外光谱(FT-IR)、扫描电镜分析(SEM)、热重分析(TG)、透射电镜(TEM)和X射线光电子能谱(XPS)等技术分析了改性剂种类、浸渍比和热解温度对生物炭的物理化学性质及对MO吸附量的影响,发现热解温度为400℃,以ZnCl_2为改性剂,浸渍比为2∶1时制备的生物炭Z2RT400对MO的去除效果最好.以Z2RT400为吸附剂,探究吸附剂添加量、吸附时间、初始污染物浓度、溶液pH等对甲基橙吸附效果的影响,结果表明,饱和吸附时间为420 min,吸附反应的最佳pH为4,当吸附剂用量为10 mg,初始甲基橙浓度为2 000 mg·L~(-1)时,Z2RT400对MO的最大吸附量可达1 967. 72 mg·g~(-1);当吸附剂添加量为80 mg时,去除率最高可达99. 52%.此外,对吸附机制进行分析,发现吸附等温线数据符合Freundlich模型,吸附动力学数据符合拟二级动力学模型,说明吸附以化学吸附为主,物理吸附为辅.因此,废弃稻壳为原料改性制备的生物炭可作为高效的有机染料吸附剂,并应用于水体中污染物的治理.     

醋酸乙烯生产过程废触媒的资源化回收

采用正交实验研究了微波、超声波条件对废触媒解吸效果的影响，对比实验结果表明，1次微波2次超声波联用技术锌的洗脱率较高，回收的活性炭超过了林业局粉状活性炭二级品指标。用洗脱的醋酸锌溶液制备的磷酸锌符合防锈颜料要求。最终的废液采用电石废渣中和后达到国家废水处理三级排放标准。实现了废触媒的综合回收利用。     

康滇地轴东缘岩石与铅锌矿石稀土元素地球化学研究

本文系统地研究了康滇地轴东缘不同时代岩石及不同含矿层位铅锌矿石的稀土元素地球化学特征 ,并加以对比。认为本区地壳演化的不均一性及多期构造岩浆活动反映在不同时代岩石其稀土元素地球化学特征也不相同 ,继承性差。本区矿石的稀土元素分布模式不同于以前报道过的呈W型 ,而是一种新的稀土元素分布模式。不同含矿层位铅锌矿石稀土元素分布模式及其参数类似 ,与岩石差异明显 ,说明主要成矿物质不来自基底及盖层岩石 ,而来自深部 (上地幔 ) ,并且是在同一个成矿期形成的。     

Effects of field application of phosphate fertilizers on the availability and uptake of lead, zinc and cadmium by cabbage (Brassica chinensis L.) in a mining tailing contaminated soil

A field trial was conducted to evaluate the reduction of bioavailability of heavy metals including lead (Pb), zinc (Zn) and cadmium (Cd) in a soil contaminated by mining tailings in Shaoxing, Zhejiang, China. Three commercial phosphate (P) fertilizers including phosphate rock (PR), calcium magnesium phosphate (CMP), and single superphosphate (SSP) were applied to the plot at three P application rates, 50, 300, and 500 g/m2 with 9 treatments and control (CK). Plants, water soluble and exchangeable (WE) extra...     

Cu、Zn和表面活性剂LAS、AE对彭泽鲫的复合污染毒性效应

在LAS和AE单一毒物对彭泽鲫的毒性实验的基础上,研究了Cu-LAS、Zn-LAS、Cu-AE、Zn-AE四种组合的复合污染对彭泽鲫的毒性效应。结果表明,LAS的毒性大于AE的毒性;Cu、Zn均能增强表面活性剂的毒性作用,促进作用为Cu〉Zn;Cu对表面活性剂的促进作用表现出一定的规律性,随浓度的升高表面活性剂的毒性增强;但Zn对表面活性剂的毒性影响的规律性仍不明确。