酸雨侵蚀混凝土研究进展

随着世界各国工业化进程不断加快,酸性物质大量排放到大气中,酸雨区逐渐扩大,酸雨酸性也逐渐增强。此外,酸雨对混凝土结构产生较大的危害,处于酸雨区的混凝土结构耐久性大幅下降。该文分别综述了不同酸性侵蚀介质、不同pH值溶液、不同混凝土水胶比和不同矿物掺合料、酸雨与多因素耦合对混凝土的影响以及混凝土预防酸雨的措施,并对进一步的研究提出建议。     

乌鲁木齐市非金属矿物制品业大气污染物排放清单与时空分布

基于乌鲁木齐市各类非金属矿物制品业的活动水平数据及其排放因子,建立了2015年乌鲁木齐市3种大气污染物的排放清单。2015年乌鲁木齐市非金属矿物制品业大气污染物NO_x、SO₂和PM_2.5的排放总量分别为1.17×10⁴ t、1.63×10⁴ t和8.35×10³ t。混凝土配料行业是NO_x和SO₂的主要排放源,占比分别为56.77%和71.72%;PM2.5的排放源主要是水泥（干法）行业,占比为70.23%。米东区是对NO_x、SO₂和PM_2.5排放量的最大贡献区域,头屯河区是NO_x和SO₂的第二大贡献区域,达坂城区是PM_2.5的第二大贡献区域。污染物在5~9月处于排放高峰期。蒙特卡罗法模拟结果表明,混凝土配料制品行业95%置信区间的不确定性最高,为-72%~157%。     

不同类型天然碳酸盐矿物对风化煤矸石污染物释放的影响

为评价喀斯特背景条件下天然碳酸盐矿物对风化煤矸石典型污染物释放的控制效果,在风化煤矸石中分别添加纯品碳酸钙及3种典型天然碳酸盐矿物(石灰石、白云石、方解石),对混合物浸出液特征污染组分进行分析。结果表明,纯品碳酸钙及3种天然碳酸盐矿物均能有效缓冲风化煤矸石的酸度,并显著抑制Fe2+、Mn2+、Cu2+、SO2-4等多种特征污染物的溶出,但天然碳酸盐矿物对Zn2+释放的控制效果不明显,特别是方解石在一定程度上甚至促进了Zn2+的释放。在污染控制效果上,纯品碳酸钙的控制效果最优,其次是石灰石,而白云石和方解石对污染物的控制效果相对较差,两者处理后风化煤矸石浸出液中溶出组分没有明显差异。     

高碱度钢渣添加铁尾矿消解f-CaO的机理研究

高碱度钢渣掺唐山石人沟铁尾矿重构,两者在高温环境下熔融反应消解高碱度钢渣中f-CaO。采用正交实验法设计实验方案,考察了铁尾矿掺入量(分别为3%、5%和9%)、反应温度(分别为1 500℃,1 550℃和1 580℃)及恒温反应时间(分别为10 min、20 min和30 min)对消解高碱度钢渣中f-CaO的效果。实验结果表明,铁尾矿能有效消解钢渣中f-CaO,重构渣中f-CaO含量平均值为1.17%,消解率为76.27%。且由正交方法测出了铁尾矿掺入量对f-CaO的消解影响较大,极差值为0.41%;反应温度次之,极差值为0.32%;恒温反应时间影响较小,极差值为0.06%。利用X射线衍射方法测定重构渣中矿物组成,主要为磁铁矿、钙镁橄榄石、硅酸二钙、硅酸三钙、镁铁尖晶石、铁酸钙及铁铝酸钙。     

矿物载体锯末碳源低温生物修复硝酸盐污染地下水

研究了低温条件下,沸石和火山岩为载体,锯末为碳源的生物反应器对地下水中硝酸盐氮的去除效果。结果表明,在（14±1）℃,水力停留时间18 h,进水硝酸盐氮浓度为27 mg/L的条件下,以锯末为碳源能有效去除地下水中的硝酸盐,沸石为载体时对硝酸盐氮的平均去除率为98%;火山岩为载体时对硝酸盐氮的平均去除率为95%。实验过程中出现铵盐和亚硝酸盐的积累,出水中氨氮浓度为1～2.55 mg/L,亚硝酸氮浓度为0～0.98 mg/L。出水pH均介于7～8,满足饮用水标准中pH的要求（6.5～8.5）。     

Adaptability of microbial inoculators and their contribution to degradation of mineral oil and PAHs

Five dominant bacteria strains（A cetobacter sp., Alcdigenes sp., Micrococcus sp., Arthrobacter sp. and Bacillus sp.） and five fungi strains （Cephalosporium sp. Ⅰ, Cephalosporlum sp. Ⅱ, Aspergillus sp. Ⅰ, Aspergillus sp. Ⅱ and Fusarium sp.） isolated from petroleum-contaminated soil were used to assess the potential capability of mineral oil and PAH enhanced degradation separately and jointly using the batch liquid medium cultivation with diesel oil spiked at 1000 mg/L. The experiment was performed on a reciprocal shaker in the darkness at 25℃ to 30℃ for 100 d. The dynamic variation in the activity of microbial inoculators in each treatment and the degradation of the target pollutants during the period of experiment were monitored. Results showed a more rapid biodegradation of mineral oil and PAHs at the beginning of the experiment （about 20 d） by dominant bacteria, fungi and their mixture than that of the indigenous microorganisms, however, thereafter an opposite trcnd was exhibited that the removal ratio by indigenous microorganisms was superior to any other dominant treatments and the tendency lasted till the end of the experiment, indicating the limited competitive capability of dominant microorganisms to degrade the contaminants, and the natural selection of indigenous microorganisms for use in the removal of the contaminants. At the end of the experiment, the removal ratio of mineral oil ranged from 56.8 % to 79.2 % and PAHs ranged from 96.8 % to 99.1% in each treatment by microbial inoculators,     

石家庄大气降尘中矿物微观结构分析

以石家庄城市为例,针对大气降尘中矿物微观结构的研究,基于扫描电子显微镜(SEM)及其图像处理技术,快速获取颗粒形态、粒度大小等微观结构信息。结果表明,从检测的样品形貌特征图像中,可以高效识别降尘中的微颗粒及其形态,获取黏土矿物微观结构和矿物颗粒成分信息,认为大气降尘样品中污染物可能源自交通、建筑、工业燃煤等。背散射图像和能谱分析系统的结合为污染物源解析提供了有利条件。     

典型含铁矿物的溶解特征

气溶胶沉降是开阔大洋可溶性铁的重要来源。矿质颗粒物在大气传输后铁可溶性显著增加,然而尚缺乏大气化学反应对铁可溶性影响的系统研究。本文探究了pH值、不同酸以及草酸盐浓度对赤铁矿、针铁矿、伊利石和蒙脱石中铁可溶性的影响。在pH=2的硫酸溶液中,铁可溶性为：伊利石(2.18%±0.14%)>针铁矿(1.68%±0.18%)>赤铁矿(0.43%±0.06%)>蒙脱石(0.20%±0.08%)。加入乙酸盐对铁可溶性无促进作用,而加入草酸盐后,铁可溶性明显增加,且草酸盐浓度增加对铁(氢)氧化物铁可溶性有促进作用,但对黏土矿物铁可溶性几乎无促进作用。在加入2 mmol·L^-1草酸盐后,铁可溶性为：针铁矿(5.38%±1.76%)>伊利石(4.19%±0.30%)>赤铁矿(3.87%±0.24%)>蒙脱石(1.83%±0.06%),草酸盐对铁(氢)氧化物中铁可溶性的促进作用大于黏土矿物。     

钙基矿物固硫剂对不同煤种固硫效果的影响研究

对肥城煤(FC)、淮南煤(HN)和大同煤(DT)3种典型的高中低硫煤作了煤岩学分析,利用DTA、XRD、SEM、光学显微镜和粒度分析仪对钙基矿物添加剂及其固硫灰渣进行了矿物学研究.主要研究了温度、钙硫比、矿物添加剂等因素对煤种固硫率的影响.实验表明,相同的燃烧条件下,不同煤种对碳酸钙适应性有很大差异,淮南煤和肥城煤对碳酸钙的适应性明显好于大同煤,高硫煤更有利于950℃和1050℃下固硫;煤样自身固硫能力较差,碳酸钙固硫效果显著,当Ca/S=4,燃烧温度分别为1050、850和950℃时,肥城煤、大同煤和淮南煤固硫率分别达到最高值(89%、72%和89%);膨润土促进大同煤固硫,却降低了肥城煤和淮南煤固硫率;钙基矿物添加剂协同作用能更有效地提高低硫煤的固硫效果,在1050℃时,可将固硫率由51%提高到74%.     

高铁酸钾预氧化-三氯化铁混凝去除水中As3+

采用K2FeO4预氧化-FeCl3混凝联合去除水中的As3+,考察了适宜的K2FeO4预氧化时间、Fe3+和Fe6+加入量,分析了预氧化pH、混凝pH、碳酸盐和腐殖酸浓度对该工艺去除As3+效果的影响.实验结果表明:K2FeO4预氧化的适宜时间为2 min;加入质量浓度为2.4 mg/L的Fe6+和14.0 mg/L的Fe3+能使处理后水样中的As3+浓度符合GB--57492006<生活饮用水卫生标准>(As3+质量浓度小于0.01 mg/L);预氧化pH在4～9范围内,对K2FeO4预氧化-FeCl3混凝去除As3+的效果影响不大;FeCl3混凝阶段适宜的pH为6.0～8.5.碳酸盐对K2FeO4预氧化-FeCl3混凝去除As3+的效果基本没有影响;腐殖酸的存在使As3+的去除率有一定程度的降低.