新型动态针捕集阱技术分析大气中低浓度的VOCs

本研究针对大气中挥发性有机物（VOCs）浓度低,难于分析等特点,以Carboxen 1000作为吸附剂,制作一种新型动态针捕集阱（needle trap）装置,可用于主动富集大气中低浓度VOCs.该装置与气相色谱-质谱（GC-MS）联用,操作简单、无需溶剂、容易定性定量.选择空气中苯系物（BTEX）为目标化合物,对needle trap装置从设计原理到实际应用进行了详细分析,将萃取条件与穿透体积等实验条件进行优化,建立了needle trap吸附提取空气中BTEX的最佳条件.结果表明,方法检出限低至0.05ng·mL-1,加标回收率为86.5%～110.5%,符合外场采样要求.     

铁矿烧结污染物排放特征探讨

铁矿烧结是我国钢铁工业主要工序之一,同时也是大气污染排放非常严重的工序,不仅污染物产生总量大,而且污染物种类多,仅通过末端治理的方法很难经济、高效的达到污染物减排。分析了铁矿烧结生产过程中烟尘、SO2、NOx、二恶英等污染物的产生原理和排放特征,为"源头削减-过程控制-末端治理"的污染物协同控制新思路提供理论基础。     

淹水与非淹水条件下外源水铁矿和葡萄糖对土壤磷有效性的短期影响

土壤中活性铁氧化物含量及其对土壤磷生物有效性的影响与施用有机肥有关,但外源添加活性铁氧化物和有机物对土壤有效磷含量的影响并不清楚.通过室内培养实验,研究了在淹水和非淹水条件下外源水铁矿和葡萄糖对土壤中植物有效磷(SAP)含量的影响.利用同步辐射红外显微成像技术原位探索了微域内铁和磷的空间关系.研究结果表明,在培养192 h内无论是添加水铁矿或葡萄糖或二者同时添加均会使SAP含量显著下降且呈持续下降趋势.在淹水和非淹水条件下单施水铁矿处理SAP含量分别下降30.9%和25.8%,单施葡萄糖SAP分别下降40.5%和26.8%,而同时施加水铁矿与葡萄糖处理SAP分别下降61.5%和45.3%.因此,同时施加外源水铁矿和葡萄糖对淹水条件下SAP含量影响更大.同步辐射红外显微成像分析结果表明,无论是添加水铁矿还是葡萄糖或二者同时添加,都会通过改变微区内铁和磷的空间分布打破原来土壤中铁磷相互作用平衡.上述研究结果对于土壤磷养分管理和磷面源污染控制具有重要参考价值和应用潜力.     

不同环境条件下水铁矿和针铁矿纳米颗粒稳定性

纳米颗粒的团聚和分散是控制许多重要环境过程的关键因素.本研究通过测定水铁矿纳米颗粒(FHNPs)和针铁矿纳米颗粒(GTNPs)的粒径和Zeta电位,计算DLVO相互作用能,探究了不同pH、离子和有机质条件下两种纳米颗粒的稳定性.结果表明Na~+和Ca~(2+)通过离子强度的作用促进FHNPs和GTNPs团聚;低浓度PO_4~(3-)(2mmol·L~(-1))、HA和FA(2 mg·L~(-1)和10 mg·L~(-1))吸附在铁矿物纳米颗粒上,改变其表面电荷,提高FHNPs和GTNPs在中高pH条件下的稳定性.高浓度的PO_4~(3-)(10mmol·L~(-1))虽然也可改变铁矿物纳米颗粒的电性,但由于离子强度的作用,对GTNPs的稳定性贡献不大.FHNPs或GTNPs的Zeta电位接近于0时,其相互作用的一级势垒和次级势阱常常同时不存在,两种纳米颗粒主要以不可逆的方式在一级势阱中团聚;当一级势垒和次级势阱同时存在时,次级势阱造成的可逆FHNPs和GTNPs团聚比例会增大.本研究结果为进一步考察FHNPs和GTNPs的环境行为和它们在负载污染物迁移中的作用提供数据支撑.     

生物矿化针铁矿吸附废水中铬的实验研究

在静态条件下,利用生物矿化针铁矿对含铬模拟废水进行吸附实验研究.结果表明,生物矿化针铁矿对质量浓度在5 mg/L以下的含Cr2O72-,Cr3+模拟废水均具有较好的去除效果,平均去除率达94%,出水达到"污水综合排放标准"(GB 8978-1996);其吸附符合Langmuir与Freundlich模型.      

硫化物对含砷水铁矿与含砷氧化铝的作用差异

为了研究污染物砷在地球关键带的迁移转化行为,该研究通过反应热力学和动力学实验,以及激光粒度仪的动态光散射、氦离子显微镜和X射线光电子能谱分析等相关微观结构表征技术,深入分析了还原环境中含砷水铁矿与含砷氧化铝在硫化物作用下砷的吸附行为、电子转移过程和对砷迁移转化的影响。结果表明,由于水铁矿的氧化还原强活性和氧化铝的氧化还原惰性差异,导致在含砷水铁矿体系中,电子优先在S与Fe之间传递,使得在该体系下水铁矿还原溶解和次生铁矿物的形成,影响As的吸附,但不改变As的价态;而在含砷氧化铝体系中,电子在S与As之间传递,As(Ⅴ)被还原为As(Ⅲ)并影响As的吸附行为。这一研究结果对认识氧化还原环境中的S-As-Fe和S-As-Al相互作用,以及揭示As的迁移转化机理有着重要意义。     

等离子体修复对硝基酚污染土壤影响因素研究

使用自主研发的针板式高压放电等离子体装置处理对硝基酚(PNP)污染土壤,考察了放电电压、土壤含水率、土层厚度、污染物浓度、活化剂种类及其添加量在不同放电时间下对污染物降解效果的影响.结果表明,当土壤中PNP初始质量浓度为1024 mg/kg时,自然风干(含水率1％)土壤设定放电电压5 kV、土层厚度2 mm,添加10％...     

炭载水铁矿吸附剂高效除砷性能及机理研究

为制备一种高效的吸附剂处理砷污染,以水铁矿(Fh)和花生壳生物炭(BC)为原料,合成了水铁矿@生物炭(Fh@BC)复合材料;探究了复合材料对砷的吸附特性;利用扫描电子显微镜-X光微区分析(SEM-EDS)、比表面积及孔隙度分析(BET)、X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和X射线光电子能谱(XPS)技术对吸附剂进行表征;并采用简化连续提取法分析被吸附砷的形态,判断其吸附稳定性。结果表明：水铁矿被生物炭成功负载,复合材料的总微孔体积和比表面积得到有效提高;复合材料对砷的吸附过程更加符合伪二级动力学模型和Langmuir模型,最大吸附容量可达80.09 mg·g^-1;且其对砷的吸附具有较大的pH适用范围;复合材料表面的水铁矿颗粒对砷的吸附起到重要作用,其除砷机制主要包括静电引力和配位络合。另外,复合材料吸附的砷中稳定态砷占总吸附量的99.18%,污染物二次释放的风险较低。     

Fe(Ⅱ)aq与纤铁矿-胡敏酸复合物交互反应及其结构转化过程研究

Fe(Ⅱ)与铁氧化物的相互作用过程是铁循环的重要组成部分,影响着土壤中各种元素的地球化学过程。目前关于Fe(Ⅱ)与铁氧化物相互作用的地球化学机制已基本厘清。然而,土壤环境中,铁氧化物和有机质常常结合并形成铁氧化物-有机质（Fe-OM）复合物,使其形成结构更为复杂、活性变化更大的结构单元。Fe(Ⅱ)作用下,Fe-OM复合物结构转化的过程及其作用机制更是缺乏系统性研究。因此,该文以纤铁矿与胡敏酸复合物（Lep-HA）为研究对象,通过室内模拟实验,借助铁稳定同位素标记及XRD、SEM、XPS等矿物结构表征手段,研究在中性厌氧条件下,Fe(Ⅱ)与Lep-HA复合物相互作用电子传递和复合物结构转化的过程及其机制。结果表明：Fe(Ⅱ)与Lep-HA复合物可发生铁原子交换,铁原子交换率可达64.31%—91.82%;铁原子交换速率受Lep-HA复合物中C/Fe比例的影响,C/Fe比例越高铁原子交换速率越低。Lep-HA复合物中胡敏酸可通过降低Fe(Ⅱ)在纤铁矿表面的吸附量等作用,抑制Fe(Ⅱ)与Lep-HA之间的铁原子交换速率。XRD和SEM分析表明,胡敏酸的存在抑制了纤铁矿晶相转变及二次成矿过程;...     

创建安全长效机制

河北省邯郸市玉石洼铁矿是一个国有中型冶金矿山,目前正处于新老矿山同时管理阶段。老矿山建设于1969年,经过几十年的开采,资源已近枯竭,现处于末期残采阶段,井下地压显现突出;新建矿山地质条件复杂,工作面涌水量大。全矿共有职工1570人,有斜井、竖井、塌陷区、尾矿库、火药库等诸多重大危险源,矿区建设点多、面广,不安全因素多,安全生产管理难度大。面对复杂的安全生产条件,全矿职工齐心协力,克服种种困难,抓安全,促生产。2005年,全矿除2人轻伤外,又创造出无死亡、无重伤、年千人负伤率为1.27的好成绩。至此,该矿已连续保持了21年无重、特…