MgO/SiO_2纳米复合材料同步吸附亚甲基蓝和Cu~(2+)

采用化学沉积法合成了MgO/SiO_2纳米复合材料,通过扫描电子显微镜和X射线能谱分析(SEM-EDX)、X射线衍射(XRD)、Zeta电位仪、FTIR等方法对其进行了表征。研究了MgO/SiO_2对亚甲基蓝(MB)和Cu~(2+)的吸附行为及同步吸附效果。表征结果表明:MgO/SiO_2为褶皱、凸起的球形形貌;MgO成功负载在SiO_2表面。实验结果表明:MgO/SiO_2对MB和Cu~(2+)的吸附符合准二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型,MB和Cu~(2+)的饱和吸附量分别为83.72 mg/g和208.70 mg/g;MB和Cu~(2+)的同步吸附在MgO/SiO_2表面存在竞争关系;在溶液体积为30m L、MgO/SiO_2加入量为10 mg、MB质量浓度为10 mg/L或Cu~(2+)质量浓度为100 mg/L、吸附温度为25℃、吸附时间为24 h、初始溶液pH为4.00、解吸时间为4 h的条件下,MgO/SiO_2第1次吸附MB和Cu~(2+)的去除率分别为92.8%和90.1%,第5次吸附的去除率分别为59.6%和57.4%。     

改性生物炭对Ni~(2+)和Cu~(2+)的吸附

以废弃松木屑为原料制备了生物炭,采用六亚甲基四胺(HMTA)和/或CO2对其进行改性,并将其用于水中Ni2+和Cu2+的吸附。表征结果显示,以HMTA和CO2共同改性的生物炭BC1的表面积最小但表面含氧官能团含量最高。实验结果表明:生物炭经改性后,其吸附性能明显提高,且以BC1为最优;在不调节溶液p H、初始重金属离子质量浓度为50 mg/L、吸附剂加入量分别为2.0 g/L和1.0 g/L、吸附时间分别为360 min和240 min的优化条件下,BC1对Ni2+和Cu2+的去除率分别达到99.81%和95.88%;改性生物炭对Ni2+和Cu2+的吸附过程可以用Langmuir等温吸附模型来描述,而其吸附动力学具有拟二级动力学方程特征。     

睡莲、梭鱼草对铜污染水体的修复效果研究

对水生植物睡莲(Nymphaea spontanea)、梭鱼草(Pontederia cordata)在5、15和25mg/L铜(Cu)质量浓度下的水体修复效果及生物富集作用进行了试验研究。结果表明,在实验条件下,30d后睡莲和梭鱼草对Cu全量的去除率分别为89%和58%。2种植物都能够用于修复Cu污染水体,且睡莲的修复效果和根部的Cu富集能力显著高于梭鱼草。初始浓度、修复时间及其交互作用对水体中Cu的去除具有极显著差异。植物鲜重增长率、修复效果、生物富集系数均随修复时间的延长和初始浓度的减小而增加。Cu溶解态及其全量具有较为一致的修复规律,去除率与修复时间呈高度相关的线性关系。今后应进一步探讨植物种植密度、修复时间和初始浓度对净化效果的综合影响。     

浅析电感耦合等离子体质谱法测定铅锌矿中铜、铅、锌和镉

采用硝酸-氢氟酸-高氯酸溶解样品,用电感耦合等离子体质谱法测定了铅锌矿尾中的铜、铅、锌和镉。以铑为内标元素,选择63Cu,66Zn,208Pb,114Cd作为测量同位素。铜、铅、锌的线性范围为200μg·L-1,镉的线性范围为1.0μg·L-1,检出限(3S)分别为0.04,0.10,0.03,0.003μg·g-1。测定值的相对标准偏差(n=11)在0.39%~2.2%。用此方法分析标准物质,测定值与认定值相符。     

液体石蜡—硝酸铜反相乳状液热解法制备纳米铜粉的研究

以液体石蜡为油相介质和还原剂,与硝酸铜水溶液配制W/O型乳状液,通过热解还原法制备纳米铜粉,无需添加其他还原剂。用X射线衍射仪(XRD)和场发射扫描电镜(SEM)对产品进行表征,探究了表面活性剂用量和铜盐浓度对产品粒径的影响。研究结果表明,Span-80、Tween-80复配表面活性剂HLB值为6.0、用量为2%,铜盐浓度为0.2 mol/L,300℃热处理3 h时,制得的纳米铜粒径最小,为24.3 nm,呈球形。     

臭椿治理铜污染土壤的实验测定

臭椿（Ailanthus altissima）具有很强的抗逆性，能适应多种不良的环境，在中国广泛分布，是一个很有潜力的修复铜污染土壤的物种。通过种植实验检验臭椿修复铜污染土壤的能力。臭椿实生苗移植于4种不同铜的质量分数（0、29、57和86 mg·kg-1）、3种不同的施肥处理（对照、有机肥、无机肥）的土壤，经过5周种植，测量臭椿根、茎、叶的铜含量及各部分生物量。试验结果表明：1）土壤铜浓度的差异对臭椿生长没有显著影响；2）土壤施肥处理显著影响臭椿生长，施加无机肥生长最佳，对照次之，施有机肥最低；3）随土壤铜浓度增加，臭椿根、茎、叶的铜含量增加，然后趋缓，但似乎根、茎、叶的铜含量变化不同步；4）土壤肥力对臭椿茎、叶的铜含量没有显著影响，但对根的铜含量影响显著，施加无机肥的根中铜含量显著增加。臭椿经过短短5周处理，其体内铜的质量分数就到达120μg·g-1，且铜在各组织中的分布比为根：茎：叶＝2?1?2。相比一些超富集铜的草本植物，臭椿的铜吸收能力尚有距离，但其高生长、高抗逆性、深根系的特点，加之其对其他众多重金属元素的吸收能力使得这个物种在生物修复污染土壤方面的作用不容小觑。本研究丰富了治理土壤重金属污染的物种库，为进一步寻找重金属“超富集植物”，更有效的治理土壤污染提供一定的参考价值。     

钢渣体积稳定性处理及应用研究

钢渣是一种大宗工业废弃物,由于存在体积稳定性不良的缺点,利用率一直较低。该文利用复合激发(物理激发和化学激发)技术,发挥各材料在蒸压条件下水化硬化过程中的协同作用,优化原料配比,提高钢渣体积稳定性。结果表明:多聚磷酸盐、Na_2CO_3、CO_3+NaOH、CO_3+NaAlO_2、NaHCO_3+NaOH、SiO_3·9H_2O+NaOH等在掺杂量为1%~2%时,均能提高钢渣的体积稳定性,以多聚磷酸盐为最佳。以处理后的磨细钢渣为原料可用于蒸压尾矿砖的生产,钢渣掺量从原来的11%提高到30%,水泥用量由原来的7%下降到5%,产品抗压强度达到12 MPa以上。为钢渣的高效处置和资源化利用提供了一条有效途径。     

亚甲基蓝褪色催化动力学光度法测定痕量Cu~(2+)

研究了在聚乙二醇-200(PEG-200)活化下,Cu2+催化H2O2氧化亚甲基蓝的褪色反应,建立了亚甲基蓝褪色催化动力学光度法测定痕量Cu2+的方法。在25mL容量瓶中,加入1.00mL pH为11.68的氨水溶液、2.00mL H2O2溶液(质量分数15%)、1.00mL亚甲基蓝溶液(质量浓度0.20mg/mL)、3.00mL PEG-200溶液,76℃恒温反应5min后冷却,测定吸光度,根据加Cu2+溶液和不加Cu2+溶液的吸光度差值与Cu2+质量浓度绘制了工作曲线,并由试样的吸光度差值确定痕量Cu2+含量。该法的测定波长为664nm,检出限为5.4×10-6g/L,最大相对标准偏差为2.58%,回收率为97.5%~104.5%。     

施粉煤灰农田和作物的铜,钼,硒,钴和铍含量变化及影响评价

铜、钼、硒是钴是动植物和人体必需的微量元素，参与许多重要的生理新陈代谢过程，绝大多数植物对这些元素的忍受性也较强。粉煤灰中的这四种元素含量均较对照的高，但受土壤ｐＨ值和有机质含量等的影响，施灰田作物中这四种元素未有异常富集。     

密云水库上游铁尾矿各粒级组分重金属研究

以北京市密云水库上游铁矿区为研究对象,研究了尾矿砂中重金属的含量及形态与粒级分布之间的关系。采集铁尾矿样品5件,使用尼龙筛将其划分为4个粒级组分(75、75~180、180~250、250μm),使用ICP-OES测定各粒级组分中重金属元素Mn、Cu、Pb、Zn、Ni和Cd元素的含量,并测定Fe元素含量。并用BCR连续提取法和ICP-OES测定各粒级组分中Mn、Cu、Pb、Zn、Ni和Cd元素不同化学形态的含量。重金属总量随粒度分布特征研究表明,同一样品不同粒级组分中重金属总量有很大差异。Mn和Cu元素主要集中在细粒径(75μm)和粗粒径(250μm)组分中,Pb、Zn和Ni元素在粗粒径组分中含量比较高。各个样品相同的粒级组分中,重金属元素含量从高到低依次为MnZnCuNiPbCd。重金属形态随粒度分布特征研究表明,Mn、Cu、Pb元素可交换态和Mn、Cu、Zn、Ni元素易还原态主要集中在细粒径和粗粒径组分中,环境危害性大。不同矿区尾矿样品相同粒级组分中,重金属形态分布有很大差别。重金属元素总量与p H值之间进行相关性分析表明,Mn、Cu元素两两之间表现出非常显著的相关性(r0.9,P0.01),说明这2种元素有相同或相似的来源。Pb、Zn、Cd元素与其它元素相关性很小,说明Pb、Zn、Cd元素与其它元素来源于不同的矿物成分。