天然铁基矿物修复土壤的机制

铁是地球物质循环的重要元素,它在地球环境中以各种铁基矿物的形式广泛存在.在此,介绍天然铁基矿物的基本性质及其在土壤修复中的作用机制,着重阐述铁基矿物的吸附交换作用,氧化还原作用和与微生物交互作用,总结和讨论它们的作用原理,并对铁基矿物在土壤修复领域的应用提出一些值得思考的问题.     

碳酸钙对煤灰中铀赋存形态及矿物组成的影响研究

为研究向煤中添加碳酸钙混燃对煤灰中铀赋存形态及矿物组成的影响,选取两种云南临沧煤样进行室内燃烧试验,基于逐级提取方法,采用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)分析原煤及煤灰中铀的赋存形态,并结合X射线衍射(XRD)分析、X射线荧光光谱(XRF)分析和差示扫描量热法(DSC),研究了煤中添加碳酸钙混合燃烧对煤灰中铀的赋存形态、化学组成和矿物组成的影响机理。结果表明:随着碳酸钙添加剂量的增加,煤灰中以残渣态形式存在的铀会逐渐转化为碳酸盐结合态铀或铁锰氧化物结合态铀;煤燃烧过程中,碳酸钙的分解产物与赤铁矿反应生成可被盐酸羟胺还原的黑钙铁矿,增加了铁锰氧化物结合态铀,且钙可能进入硅铝酸盐矿物晶格破坏硅氧键,并与之结合生成较石英、长石更易溶的钙铝硅酸盐。因此,煤中添加碳酸钙可以通过改变燃烧后的煤灰中铀的赋存形态和矿物组成来增加其酸溶性,有利于煤灰中铀的回收与利用。     

上海崇明岛潮滩重金属的磁学研究

河口潮滩具有独特的环境功能和生态价值，是重金属污染物的一个有效汇库，在河口和近海污染物的迁移转化过程中扮演着十分重要的角色。系统分析了上海崇明岛的表层沉积物中8个样点样品的重金属元素和磁化率（x）、非滞后剩磁（ARM）．非滞后剩磁磁化率（xARM）以及饱和等温剩磁（S／RM）等磁参数之间的关系。结果表明。重金属Pb，Cr、Cu、Zn元素与磁性矿物特别是亚铁磁性矿物之间在赋存形态、沉积特征上存在一定的联系，因此磁性测量可作为沉积物重金属污染记录信息提取的辅助手段，但不同的磁性参数对重金属的指示程度不同。研究得出沉积物中以较粗的多畴亚铁磁性矿物为主，同时x、xARM,／SIRM对重金属元素含量变化比较敏感，因而X、XARM/SIRM可作为重金属含量的替代指标。在重金属元素和磁性参数相关性的基础上，建立了磁诊断线性回归模型。     

矿物成分对超细化煤粉燃烧过程中氮转化的影响

选用超细化鹤岗、铁法、准葛尔3种脱灰煤(HCl/HF脱灰),分别添加NaOH、MgO、CaO、Al2O3和Fe2O3矿物成分制成试验样品.采用DTG(热重/差热连用仪)和GCMS(气相色谱质谱连用仪)对不同样品进行燃烧实验,设定气体流量为50mL·min-1,氧气体积分数为20%,升温速率为20℃·min-1,研究矿物成分对煤粉燃烧时氮转化的影响.结果发现,经脱灰处理的超细化煤粉在氧气体积分数为20%时燃烧过程中NO的释放曲线是单峰曲线;NaOH、Al2O3对NO的还原反应均表现出不同程度的催化作用,NaOH的催化能力最强;Fe2O3、CaO和MgO对还原反应有催化或抑制作用,其作用的类别和大小与煤的种类和矿物质的含量有关,超细化可促进NO的还原.     

北京城区可吸入颗粒物(PM10)的矿物学研究

使用X射线衍射技术(XRD)和扫描电镜技术(SEM/EDX)对北京PM10中的矿物组分进行了分析.结果表明,北京PM10中的矿物组分存在明显的季节变化规律,春季PM10中的矿物组成种类最多;秋季PM10中的矿物种类最少;在夏季PM10中,矿物的种类有所减少,却有新的物种出现,如NH4Cl、K(NH4)Ca(SO4)2?H2O、As2O3?SO3等.粘土矿物是北京PM10中含量最高的矿物,石英的含量次之,其他依次为方解石、石膏、长石、白云石以及其他矿物颗粒;北京PM10中还存在一定数量的复合颗粒,颗粒表面常有S、Cl元素的存在.     

几种土壤铁锰结核对Cr(Ⅲ)的氧化特性(Ⅰ)--氧化锰矿物类型与吸附态离子的影响

用X射线光电子能谱、氧化还原平衡等技术,研究了我国几种土壤铁锰结核对Cr(Ⅲ)的氧化特性.结果表明:供试土壤铁锰结核中的锰为+3、+4价态.黄棕壤(N2-1)、黄褐土(N4-1)、砂姜黑土(N5-¨铁锰结核中氧化锰矿物对Cr(Ⅲ)的最大氧化量分别为627 l、723 6、478.6mmol/kg(Mn02),其中水钠锰矿/锂硬锰矿组合对Cr(Ⅲ)的氧化量比钙锰矿/锂硬锰矿组合的大;对Cr(Ⅲ)的氧化百分率随Pb吸附量的增加而降低至稳定,随Cd、P离子吸附量增大的变幅较小土壤铁锰结核中的氧化锰矿物对Cr(Ⅲ)的氧化量与氧化锰矿物类型、锰的价态、吸附态阳离子种类及表面位点亲和性等因素有关     

广东山地土壤粘粒矿物

本文研究了广东山地土壤的粘粒矿物组成、粘粒阳离子交换量和游离氧化铁等化学性质。结果表明,随着海拔的逐渐升高,高岭石含量渐减,2:1型矿物渐增;而三水铝石和1.4nm矿物含量以山体中部为最高。粘粒阳离子交换量的高低与2:1型粘土矿物含量的多少相吻合。粘粒的游离氧化铁含量,每个山体均是山地黄壤高于山地红壤和山地赤红壤。     

聚铝及其加载粘土矿物高效絮凝沉降铜绿微囊藻的研究

考察了4种聚铝絮凝剂絮凝沉降铜绿微囊藻的效果，发现编号为HPACS02的聚铝絮凝剂除藻效果最好，并进一步研究得知HPACS02在pH7．5时絮凝除藻的效率最高。在采用HPACS02作为絮凝剂时，如果少量投加滑石、海泡石或高岭土等粘土矿物会对铜绿微囊藻的絮凝沉降产生增效作用，其中滑石的助凝效果最好。     

电气石在环境领域的最新应用研究：处理雅格素蓝BF-BR染料废水

在氧化剂(H2O2)的协同作用下,电气石对雅格素蓝BF-BR染料废水具有良好的脱色能力,脱色率与电气石用量、氧化剂用量、水浴温度、作用时间呈正相关性,溶液pH值为2和12时,脱色率最大.正交实验优化了工艺条件:氧化剂用量1.5 mL、作用时间9 min、电气石用量1g、水浴温度363 K、pH=2,此时脱色率可达到100%.动力学研究表明:雅格素蓝BF-BR染料废水的脱色反应为一级反应,其反应表观动力学方程为:-lnCR=0.36733t-lnC0(R=0.9827),反应速率常数为k=0.36733 min-1,反应半衰期为t1/2=1.887 min.机理的初步分析表明:脱色过程是矿物催化-类芬顿反应.     

一种新型环境矿物材料在废水处理中的应用研究

实验研究表明，磷矿石作为一种新型环境矿物材料对重金属离子工业废水具有较好的处理效果，且自身具有显著的优点。采用分级处理的方法以及磷矿石的合适用量可以使处理后的工业废水达到排放标准甚至饮用标准，同时，由于磷矿石去除重金属离子速度快，在瞬间即可发生作用，使得利用动态法进行工业废水的连续处理成为可能，而且不会产生二次污染，具有工艺应用意义。