大孔弱碱性树脂对2,4-二硝基苯酚吸附性能的研究

研究了2,4-二硝基苯酚在D301大孔弱碱树脂上的吸附性能。结果表明:在283～313K和研究的浓度范围内,吸附行为符合Freundlich和Langmuir等温式,D301树脂对2,4-二硝基苯酚的平衡吸附容量为235.9mg/g,动态吸附容量为121.3mg/g。用质量分数为10%的氢氧化钠溶液作脱附剂,温度333K,体积为6BV(床体积)时,脱附率为89.2%,树脂脱附再生后可反复使用,并回收2,4-二硝基苯酚。     

微碱性土壤施用烟秆生物炭与磷酸盐降低小麦籽粒镉积累

为探究烟秆生物炭（TSB）和磷酸氢二铵（DHP）对微碱性土壤镉（Cd）迁移转化机制,通过盆栽试验调查了其施用对土壤pH、有效态Cd、Cd赋存形态和小麦Cd积累的影响.结果表明：① TSB和DHP显著降低了土壤有效态Cd含量,10.12 t·hm^-2TSB可降低微碱性土壤（pH 7.8）有效态Cd含量的44%.② TSB和DHP显著改变了土壤Cd的赋存形态,6.75 t·hm^-2和10.12 t·hm^-2TSB分别降低可交换态Cd含量的48%和42%,分别增加铁锰氧化物结合态Cd和有机结合态Cd含量的47%~67%和22%~38%.所有处理均增加了残渣态Cd含量,以TSB和DHP配施增幅最大,为115%~217%.③ TSB和DHP显著降低小麦根系、叶片、叶鞘、茎秆、颖壳和籽粒Cd含量.10.12 t·hm^-2 TSB小麦籽粒Cd含量降低56%,产量不受影响.10.12 t·hm^-2TSB和DHP配施小麦可增产32%,籽粒Cd含量降低53%.结果说明在微碱性土壤上施用TSB和DHP可促进土壤Cd的形态转化,降低土壤Cd的生物有效性,降低小麦籽粒Cd积累.     

电解法处理采油废水的研究

以提高电解处理工艺的效率、降低处理成本、易于实现工业化为目标,筛选出适合处理采油废水的高效电极材料,考察了电解法处理采油废水的各种影响因素,确定实验室电解氧化法处理采油废水的适宜条件.研究结果表明:以析氯阳极 铁阴极作为试验电极材料,在电流密度为15 mA/cm2,电解时间为80min,水板比约0.10 cm2/cm3,弱碱性,极板间距为10mm的条件下对采油废水进行电解处理,COD去除率可达到73.0%,NH3-N去除率可达到98.5%.     

适用于弱碱性条件下使用的防垢剂研究

在防垢剂防垢性能测评中,对适于弱碱性条件下的防垢剂进行了实验研究。研究结果表明,在pH值为8时,有机膦酸、膦羧酸类防垢剂均具有很好的防垢性能;加入量为5mg/L时,对碳酸钙的防垢率可达95%以上。在pH值为9时,复配防垢剂有较好的防垢效果。例如FG-01与HPAA按1∶1复配后,加入量为5mg/L时,防垢率可达71.3%;加入量为10mg/L时,防垢率可达78.1%。     

锰基改性生物炭对弱碱性Cd污染土壤团聚体结构以及Cd含量特征的影响

通过田间试验,探究锰基改性稻壳生物炭对弱碱性Cd污染土壤有机碳含量、团聚体结构以及团聚体各粒级的Cd质量负载和有效态含量的影响.结果表明,施加改性生物炭,土壤有机碳含量表现为随着改性生物炭施加量的增加而呈现出逐渐升高的趋势,较对照增加了3.2%～32.0%.改性生物炭对土壤团聚体的分布结构和稳定性具有改良作用,增加了大团聚体(5～8 mm和2～5 mm粒级)所占的质量分数,微团聚体(≤0.25 mm)则受到抑制,土壤团聚体平均质量直径(GWD)、几何平均直径(MWD)和土壤团粒结构体(R_(0.25))较对照分别增加了15.1%～20.3%、 8.1%～22.4%和0.43%～7.6%.Cd含量主要富集在团聚体小颗粒中,其在土壤团聚体各粒级的质量负载随粒径的减小而逐渐增大.Cd分布因子在0.5～1 mm和0.25～0.5 mm粒级中表现出明显富集状况,而在5～8 mm和2～5 mm粒径中表现出明显亏损状态.与对照相比,添加改性生物炭降低了全土和土壤团聚体各粒级中DTPA-Cd含量,其中在5～8、 2～5、 0.5～1.0和0.25～0.5 mm粒径中分别降低了7.6%～15.1%、 15.6%～24.3%、 3.6%～13.8%和11.6%～13.7%(P0.05).总体而言,改性生物炭不仅对污染土壤团聚体的结构具有良好的优化作用,而且能够降低不同粒径土壤中Cd有效态含量,达到阻控修复Cd污染的目的.     

弱碱性矿粉对轻度Cu和Zn污染土壤的钝化修复试验研究

选用4种不同pH值的重金属污染土壤,通过室内模拟钝化试验,分别添加白云石、石灰石、硅灰石、磷矿粉4种矿粉,采用改进BCR法连续提取土壤中不同赋存形态的重金属,研究土壤中Cu和Zn赋存形态的变化,以获得不同矿粉对土壤中重金属的钝化特性。试验结果表明:白云石、石灰石、硅灰石、磷矿粉对土壤中Cu和Zn均有一定的钝化作用;多数情况下,白云石和石灰石对Cu污染的土壤钝化效果较好,在矿粉最高设计添加量2%(w/w)时,4种土壤中酸溶态Cu相对降低幅度为17.22%~50.49%,残渣态Cu相对升高幅度为3.24%~20.66%;石灰石和硅灰石对Zn污染的土壤钝化效果较好,在矿粉最高设计添加量2%(w/w)时,4种土壤中酸溶态Zn相对降低幅度为17.82%~28.48%,残渣态Zn相对升高幅度为5.98%~24.54%。     

D301弱碱性阴离子交换树脂吸附Cr(Ⅵ)的研究

实验探索性地采用D301弱碱性阴离子交换树脂去除重金属废水中的C(rⅥ),为开发出一种高效、安全的处理、富集和回收含C(rⅥ)废水的新工艺提供理论和实验依据。静态吸附实验结果表明,该树脂对C(rⅥ)的吸附量随pH的降低而增加,在pH=2时吸附量为17.54 mg/g;吸附平衡过程符合Freundlich方程,且最大吸附量为94.34 mg/g;动力学和热力学研究表明,吸附过程为颗粒扩散控制,自发且放热的,表观吸附活化能为E(a300 mg/L)=16 243.06 kJ/mol;树脂的再生能力强,经过3次再生,树脂的平衡吸附量仅下降了8.54%;动态吸附和洗脱实验表明,以5%NaOH溶液为洗脱剂效果最佳,洗脱液浓度高达6 918.74 mg/L,浓缩了约69倍,且动态洗脱曲线没有托尾现象;该树脂尤其适合处理低浓度含C(rⅥ)废水(≤100 mg/L),且几乎不受流速限制。     

无公害清洗剂的研制

研制了无公害清洗剂,该剂为弱碱性水基清洗剂,不含强酸,强碱,磷,铝等有害成分,能有效地清洗任何硬表面的油污,对人,畜基本无毒。     

氧化石墨烯表面吸附态Pb(Ⅱ)在弱碱性环境中的解吸附特征

基于氧化石墨烯(graphene oxide,GO)的材料构成特征及其环境应用,通过人工配制弱碱性(碳酸氢钠)地下水,研究GO表面含氧基团在碱度胁迫下的变化及吸附态Pb(Ⅱ)的解吸附特征.结合在弱碱性条件下释放Pb(Ⅱ)的存赋形态,讨论被附Pb(Ⅱ)的GO吸附剂的环境稳定性.结果表明,NaHCO_3条件能诱发GO表面氧化碎片(oxidative debris, OD)的剥落,剥落过程在20 h后达到平衡;吸附Pb(Ⅱ)的GO-Pb进入人工配制弱碱性地下水环境后,表面吸附态Pb(Ⅱ)随OD的剥落,以OD-Pb(Ⅱ)络合物的形式进入水相,并保持稳定的分散状态.OD-Pb(Ⅱ)的粒径在10 nm左右,因此强化了Pb(Ⅱ)在地层中的迁移能力,进而加剧GO-Pb(Ⅱ)进入水环境后的二次污染风险.     

弱碱性树脂吸附-解吸苦味酸

考察了水中苦味酸在弱碱性离子交换树脂D301R上的吸附与解吸。研究了吸附热力学、动力学特性及吸附机理。结果表明,树脂在pH=2.7～10.2时,吸附能力最好。等温平衡吸附遵循Freundlich模型。吸附过程为吸热、熵增的自发过程。吸附动力学符合Lagergren准二级速率方程,颗粒内扩散为吸附速率的主要控制步骤,吸附速率常数为7.23×10-5～1.20×10-4g/(mg.min),吸附活化能为19.4 kJ/mol。树脂上吸附的苦味酸可用HNO3+丙酮混合液定量洗脱,洗脱率达99%。静态吸附和脱附的比较结果证实了吸附过程中存在不可逆化学吸附。树脂对苦味酸的吸附主要是通过静电吸附、酸碱络合吸附、氢键吸附等协同作用来完成的。