黄土丘陵区刺槐林深层土壤有机碳矿化特征初探

土壤剖面100 cm以下的深层土壤有机碳储量在土壤碳储量中占有很大比例,研究深层土壤有机碳矿化特征以揭示其稳定性,可为深层土壤碳汇认证提供依据.本文以浅层土壤(0～100 cm)为对照,模拟深层土壤温度和水分条件(温度15℃、土壤含水量8%),研究了黄土丘陵区刺槐林深层土壤(100～400 cm)有机碳矿化特征.结果表明:①土壤有机碳总矿化量随着土壤深度增加呈下降趋势,亚深层(100～200 cm)、深层(200～400 cm)有机碳总矿化量分别占浅层(0～100 cm)土壤总矿化量的88.1%和67.8%;②亚深层、深层与浅层土壤有机碳矿化过程相似,分为3个阶段.快速分解阶段:亚深层、深层(0～10 d)的矿化量占总矿化量的比值约为浅层(0～17 d)的50%;缓慢分解阶段:亚深层、深层(11～45 d)的矿化量占总矿化量的比值约为浅层(18～45 d)的150%;相对稳定阶段:3个层次(46～62 d)矿化量占总矿化量的比值无明显差异.③浅层、亚深层、深层土壤有机碳矿化率差异不显著(P>0.05),有机碳稳定性基本一致.研究结果反映了深层土壤有机碳也参与土壤碳循环,在评估黄土丘陵区土壤固碳效应时应充分考虑深层土壤有机碳的变化.     

江西瑞昌上湾铜多金属矿床地质特征及找矿标志

江西瑞昌上湾铜多金属矿床是在九瑞矿集区界首—大桥背斜核部首次发现的中型矿床规模以上的斑岩—矽卡岩型铜多金属矿床。文章通过分析上湾铜多金属矿的地质特征,总结该矿床的找矿标志。结果表明,该矿床的矿体主要呈浸染状、细(网)脉浸染状、条带状产出于花岗闪长斑岩及其与奥陶系碳酸盐岩接触带的矽卡岩中。花岗闪长斑岩为矽卡岩型矿体的成矿母岩,具富碱高钾及壳幔混合的特征,认为背斜核部及奥陶系与志留系之间薄弱面是此类矿床重要的找矿标志。     

化工和地质资源特色的环境工程专业校内生产实习实践教学平台建设——以磷石膏-磷尾矿联合处理生产工艺为例

生产实习是高等院校环境工程专业实践教学内容中的重要组成部分,直接关系到专业课程教学和学生培养的质量。针对环境工程专业生产实习教学内容老化、缺乏针对性、实习基地少、考核体系单一不健全等问题,结合湖北省地质矿产、化工产业集群发展对环境工程专业建设的需求,建立了“环-矿、环-化”结合特色的以磷石膏-磷尾矿联合处理生产工艺为背景的环境工程专业校内生产实习实践教学平台,并介绍了该平台的设备、工艺流程、教学知识点设计以及其达到的教学目的。实践结果表明：通过“环-矿、环-化”结合特色的环境工程专业校内生产实习实践教学平台的实际应用,增加了学生对化工和矿山企业生产过程的感性认识,调动了学生学习的兴趣和积极性,强化了学生的工程意识和安全生产理念,加深了学生对可持续发展理念的理解和掌握,可为学生毕业后从事环保相关工作奠定基础。     

乙基黄药对施氏矿物吸附Cr（Ⅵ）的影响研究

选矿药剂在矿产资源开发中被大量使用,环境中残留的选矿药剂及其衍生物对重金属的迁移、转化等环境行为产生重要影响.施氏矿物是广泛存在于酸性矿山废水中的一种典型的羟基硫酸盐铁矿物,对重金属具有明显的吸附作用.然而,浮选药剂对施氏矿物富集重金属的影响有待深入研究.本研究采用快速化学法合成施氏矿物,通过批量吸附实验法系统探究典型浮选药剂乙基黄药存在条件下,反应体系pH、接触时间、浮选药剂浓度、Cr(VI)初始浓度等因素对施氏矿物吸附Cr(VI)的影响规律.结果表明：在酸性条件下,乙基黄原酸钠抑制施氏矿物对Cr（Ⅵ）的吸附作用;在碱性条件下,乙基黄原酸钠对施氏矿物吸附Cr（Ⅵ）具有明显的促进作用.在初始pH条件为8.5时,施氏矿物对Cr(VI)的最大去除容量达到56.96 mg·g-1,与最佳条件下施氏矿物对Cr(VI)的吸附容量（40.4 mg·g-1）相比,吸附容量提升了41%.乙基黄原酸钠存在条件下施氏矿物对Cr（Ⅵ）的吸附符合准二级动力学,表明该吸附过程以化学吸附机制为主.在Cr(VI)的吸附过程中,黄原酸基将Cr（Ⅵ）还原为Cr（Ⅲ）,从而增强了了施氏矿物在碱性条件下对Cr(VI)的去除...     

微生物诱导微细粒硫化矿的絮凝浮选工艺研究

从湖南有色金属研究院采集的硫化金属矿渣中筛选出氧化亚铁硫杆菌,并将其应用于微细粒硫化矿的絮凝浮选实验研究。借助动电测定、微生物电镜观察研究了T.f菌与微细粒硫化矿在絮凝浮选实验中的作用形态。Zeta电位测定和微生物电镜观察结果表明,T.f菌在微细粒硫化矿表面形成了特效吸附;絮凝浮选数据表明,T.f菌作用后的微细粒硫化矿,Zn的品位提高到34%,回收率达到68.56%。这一研究为微细粒矿物废渣的资源回收提供了一条新的工艺路线。     

4种草本植物对油页岩矿渣土中铅镉的吸收特性比较试验研究

在广东茂名地区油页岩矿渣土的小区试验表明：香根草、杂交狼尾草、百喜草、钝叶草中铅、镉的浓度与分布均不相同,一般为根系浓度大于茎叶。施肥能使植物体内重金属浓度下降,但由于生物量增加,单位面积吸收量反而可能增大。因此,在选择净化土壤重金属的植物时,不仅要考虑吸收能力强弱,而且更要考虑生物量大小。     

矿粮复合区土壤-作物系统重金属污染风险性评价

为分析矿区污染农田农作物生产的生态安全性,以焦作市中马村矿区的典型农田为例,对矿区农田土壤及植物中Zn、Cr、Cd、Cu和Pb等重金属的质量分数进行了测定,并对重金属污染风险进行了评价。结果表明,根据重金属的单项污染指数,在矿井水污灌农田（F1样地）土壤中Zn和Cd的质量分数达到中度污染水平,Cr的质量分数达到轻微污染水平,Cu和Pb元素质量分数未达到污染水平。在煤矸石污染农田（F2样地）土壤中Zn、Cr和Cd的质量分数达到轻度污染水平,Cu和Pb元素质量分数未达到污染水平。在矿区公路侧农田（F3样地）土壤中各元素质量分数均未达到污染水平。采用潜在生态风险指数法对土壤重金属污染的生态风险进行评价,F1和F2样地综合生态风险指数分别为239．60和178．42,达到中等水平,F3样地土壤达到轻微生态风险水平。采用单项污染指数和综合污染指数法对小麦（Triticumaestivum）籽粒中重金属风险进行评价,在F1和F2样地中,小麦籽粒中Cu质量分数均未达到污染水平,Pb、Cd和Cr质量分数均达到重度污染水平。Zn质量分数在Fl样地中达到轻度污染水平,在F2样地中达到中度污染水平。在F3样地中,小麦籽粒中Cd和Cu质量分数未达到污染水平,Zn质量分数达到轻度污染水平,Pb、Cr质量分数达到重度污染水平。从综合污染指数评价来看,F1、F2和F33个样地小麦籽粒中重金属污染综合指数均达到重度污染水平。评价结果对科学治理矿区污染土壤,确保矿区农田生态安全、粮食生产安全具有重要意义。     

化学合成施氏矿物与H2O2共存体系下光化学处理垃圾渗滤液的研究

选择高效快速的处理方法来降解垃圾渗滤液中高浓度有机污染物具有重要的实际意义.本研究采用化学合成施氏矿物/H2O2/UV法,探究了施氏矿物添加量、V(H2O2)/m(施氏矿物)等对垃圾渗滤液色度、TOC、COD去除效果的影响.结果表明,渗滤液色度、TOC、COD去除率随施氏矿物添加量的增加均呈先显著上升后逐渐稳定的趋势,在最佳添加量12 g·L-1时,色度、TOC去除率随着V(H2O2)/m(施氏矿物)的增大均有所提高,而当V(H2O2)/m(施氏矿物)大于2时,COD去除率受H2O2影响反而呈下降趋势,最佳去除率为44.9%;另外,高强度紫外光更有利于施氏矿物/H2O2光化学氧化污染物,在500 W条件下,最佳起始pH=2.5的渗滤液光化学处理2.5 h后,色度、TOC和COD去除率分别为90.0%、78.8%和52.6%;同时,研究发现常温条件更有利于施氏矿物/H2O2/UV法处理垃圾渗滤液,当温度大于25℃时,COD去除率呈逐渐下降趋势.对照试验表明,与传统均相Fenton反应相比,施氏矿物/H2O2法有利于渗滤液色度的去除.     

培养转速与镁离子对生物合成次生铁矿物的影响研究

探析培养转速与镁离子浓度对氧化亚铁硫杆菌生物合成次生铁矿物的影响对酸性矿山废水(AMD)治理具有一定的工程指导意义.本研究通过摇瓶实验,研究了Mg2+浓度分别为48与4.8 mg·L-1,其它元素组成与富含Fe与SO2-4的9K液体培养基一致的体系在180 r·min-1与100 r·min-1转速条件下氧化亚铁硫杆菌催化合成次生铁矿物过程.考察了不同次生铁矿物合成体系pH、Fe2+氧化率、总Fe沉淀率及次生铁矿物矿相等相关指标.研究结果表明,在180 r·min-1的培养条件下,Mg2+浓度分别为4.8与48 mg·L-1两体系培养48 h后,pH从原始的2.50分别降低至2.07与2.12,Fe2+均可在48 h内实现完全氧化.Fe2+完全氧化时,Mg2+浓度为4.8 mg·L-1体系总Fe沉淀率为37.4%,合成的次生铁矿物均匀分散于溶液中,而Mg2+浓度为48 mg·L-1体系中,总铁沉淀率仅为31.7%,且70%的矿物牢固粘附于摇瓶底部.培养转速为100 r·min-1时,Mg2+浓度分别为4.8与48 mg·L-1两体系经过72 h培养后,pH均从原始的2.50降低至2.21与2.17.Fe2+需要72 h才能被完全氧化,两体系总Fe沉淀率分别仅为21.3%与23.0%,产生的次生铁矿物几乎全部牢固粘附于摇瓶底部.本研究所有体系产生的次生铁矿物均为黄铁矾与施氏矿物的混合物.研究结果可为生物合成次生铁矿物工艺的优化及其在酸性矿山废水治理领域的有效应用提供必要的参数支撑.     

过氧化氢驱动亚铁氧化对施氏矿形成及其吸附As(V)行为的影响研究

酸性矿山废水(Acid mine drainage,AMD)污染区域因pH较低、硫酸盐浓度较高易形成施氏矿,所形成的施氏矿拥有较大的比表面积和丰富的活性位点,是AMD中As的重要沉积库.施氏矿形成过程通常会因亚铁氧化速率变化呈现出不同的微观形貌和理化性质,影响As的迁移和形态转化.通过调控过氧化氢(H₂O₂)滴加方式(一次性添加、0.2 h·mL^-1和1 h·mL^-1)调控Fe(II)氧化速率,形成不同的施氏矿Sch1、Sch2和Sch3,在此基础上探究合成施氏矿结构特性及对As(V)的吸附行为.结果表明：随着H₂O₂滴加速率降低,Fe(II)氧化速率降低,所形成施氏矿的微观形貌从光滑转变为毛刺状晶须表面球形,颗粒粒径增大,比表面积大小顺序为Sch1-1)高于Sch1(118.9 mg·g^-1)和Sch3(130.3 mg·g<...