稀土元素在土壤中的释放与迁移研究进展

稀土是全球重要的战略资源,在高科技产业及日常生活中广泛应用.由于稀土资源需求量的日益增加,稀土矿大量开采,加剧了稀土矿区周边环境污染,危害居民健康.因此,探究土壤中稀土元素的释放和迁移机理及影响机制对稀土的污染防治、生态修复及潜在风险评估都具有重要的现实指导意义.文章综述了稀土元素在土壤中释放与迁移机制、形态、及其影响...     

不锈钢渣资源利用特性与重金属污染风险

研究了2种不锈钢渣——电炉(EAF)钢渣和转炉(AOD)钢渣可资源化利用和重金属污染特性.结果表明:2种钢渣的粒径主要分布于小于5 mm的范围内;EAF钢渣的主要元素(w>1%)为Ca,Si,Mg,Al,Fe,O和Cr,主要矿物质为Ca₂SiO₄和Ca₃Mg(SiO₄)₂;而AOD钢渣主要由Ca,Si,Mg,C和O等元素组成,主要矿物质为Ca₂SiO₄,资源化利用潜力大.不锈钢渣浸出毒性测试结果表明:除Cr外,所有重金属浸出质量浓度均低于或接近于检测限,Cr浸出质量浓度小于0.2 mg/L,远低于危险废物鉴别标准(GB5085.3-1996)相应限值,且重金属主要以稳定的化学形态存在;根据有效浸出测试结果,不锈钢渣中的Cr在最不利条件下存在溶出风险,但以毒性较低的Cr(Ⅲ)为主,与X射线衍射测试结果一致.因此,不锈钢渣中的重金属浸出污染风险低.      

土壤侵蚀的环境磁学监测方法

依据土壤、沉积物磁性理论,河流或湖泊的悬移物和沉积物记载了其产地的磁信息,根据它们的磁性参数可以追踪其来源及分布范围;根据表土磁性增强现象,可以采用土壤剖面磁性变化方法来判断土壤侵蚀程度;另外,应用“磁性示踪剂”也是研究土壤侵蚀的有效手段。文章就这方面的国内外研究进展情况加以阐述,并对该方法的优缺点及发展前景提出看法。     

大气可吸入颗粒物(PM10)中矿物组分的X射线衍射研究

利用X射线衍射技术对北京2002春季和夏季的可吸入颗粒物进行了研究.结果表明,北京春季和夏季可吸入颗粒物的矿物组成明显不同,春季可吸入颗粒物中的矿物以硅铝酸盐为主,同时存在碳酸盐、硫酸盐、硫化物、铁的氧化物、粘土矿物以及难以鉴定的矿物;在夏季的样品中,矿物的种类有所减少,却有新的物种出现,如氯化氨、硫酸氨等.XRD定量分析显示,在沙尘天气时,可吸入颗粒物中石英和粘土矿物以及非晶质分别占到24.1%、28.5%和2 0%,斜长石和方解石分别占到10.4%和8.1%,其他矿物总共不到10%.矿物组分的确定对可吸入颗粒物来源的识别有一定的指导作用.     

负载β-环糊精的矿物和生物炭对甲基橙的吸附性能

采用HCl溶液对沸石（F0）、蛭石（ZH0）、秸秆（J0）和棕榈生物炭（Z0）进行活化预处理,以环氧氯丙烷为交联剂,将β-环糊精（β-CD）负载到原始材料上,制备了4种新型吸附材料F2、ZH2、J2和Z2。采用FTIR、元素分析、SEM和TG等技术对吸附材料进行了表征,探讨了其对甲基橙的吸附性能。表征结果显示,β-CD被成功地负载到沸石、蛭石、秸秆生物炭和棕榈生物炭上。吸附实验结果表明：负载β-CD后的4种材料对甲基橙的平衡吸附量大小顺序为J2> F2> ZH2> Z2;溶液pH和吸附温度的提高可有效提升4种材料对甲基橙的吸附能力。吸附动力学和热力学研究表明,4种材料对甲基橙的吸附过程中物理吸附起着主导作用,且更趋向于单分子层吸附。4种材料均具有良好的重复使用性能。     

温度对嗜酸性硫杆菌活性和生物成因次生铁矿物形成的影响

通过实验室摇瓶试验研究了温度对嗜酸性氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidan)氧化亚铁的活性及对生物成因次生铁矿物形成的影响.结果表明,在FeSO4-H2O-A.ferrooxidans休止细胞体系中,低温明显抑制了A.ferrooxidans菌的氧化活性.培养5 d后,10℃和28℃体系中Fe2+氧化率分别为11.81%和100%.当温度从10℃(培养7 d)调至28℃后,Fe2+氧化率在1 d内就迅速上升到95.10%.Fe2+最高氧化速率依次为:10℃(培养7 d)+28℃(2.25 h-1)>28℃(1.42 h-1)>10℃(0.81 h-1).次生铁矿物XRD图谱表明,在9K培养基中,10℃条件下较低的Fe3+供应速率更有利于无定型施威特曼石的形成.而在28℃条件下,施威特曼石优先于黄铁矾生成,且随着时间延长黄铁矾结晶度愈来愈高.通过XRD图谱和SEM微形貌特征判断,28℃下生物合成次生铁矿物主要为施威特曼石和黄钾铁矾的混合物.     

玉米根内和根际土壤溶磷细菌生物学特性研究

从玉米根内和根际土壤中分离筛选到22株溶磷细菌。根据16SrRNA基因序列分析,2株溶磷效果最好的菌株分别被鉴定为伯克霍尔德氏菌(Burkholderia sp.SY9)和泛菌(Pantoea sp.Gym7c)。同时对菌株SY9和Gym7c的溶磷能力和植物促生特性进行了进一步研究。利用磷酸钙和开阳磷矿矿粉研究了菌株释放P、Ca和Fe的效能。液体培养条件下,菌株在在磷酸钙培养基中的生长好于在开阳磷矿粉培养基中的生长,同时菌株能够合成铁载体。菌株SY9从开阳磷矿粉中释放P、Ca,和Fe的能力比菌株Gym7c强。然而菌株Gym7c从磷酸钙中释放P和Ca的能力比菌株SY9强。菌株Gym7c主要是通过合成的有机酸溶解磷酸钙并释放其中的P和Ca,而菌株SY9是通过合成的有机酸和铁载体溶解开阳磷矿粉并释放出其中的P、Ca,和Fe。溶解开阳磷矿粉的有机酸主要是葡萄糖酸而溶解磷酸钙的有机酸主要包括丁二酸、丙酸、苹果酸和酒石酸等。菌株Gym7c能够合成生长素、铁载体和1-氨基环丙烷-1-羧酸脱氨酶。菌株SY9和Gym7c对酸碱、盐和温度均表现出一定的抗性。     

新疆卡瓦布拉克地区中元古界碳酸盐台地形成的标志和作用

通过近几年区域地质调查工作中对沉积学的深入研究,首次识别出新疆卡瓦布拉克地区中元古界蓟县系卡瓦布拉克群第三组碳酸盐台地的形成特征和风暴岩、生物礁的沉积特征。本区卡瓦布拉克群第三组碳酸盐台地沉积以含丰富叠层石、含硅、含镁、含臼齿构造的碳酸盐岩系为特征,出现一大套以角砾生物碎屑灰岩、风暴角砾岩、叠层石生物礁灰岩为组合的沉积相,这代表了本区中元古界晚期碳酸盐台地经历了台地边缘相到台地边缘陡坡相的演化。碳酸盐台地的形成说明,在中元古界东天山是稳定沉积类型的标志。这些岩性特征和生物群面貌与华北板块同期特征相似。本文的新发现对东天山大地构造、古气候、古地理、找矿以及与华北板块亲缘性研究具有重要的启迪。     

超临界水的物理化学性质及意义

水的许多性质在其临界区域随温度、压力的升高有着异常的变化行为，这种行为不仅控制着热液体系中的质量和热量输运过程，使得流体和对流热通量以及水溶液溶质的大多数标准偏摩尔性质在水的临界点附近接近正的或负的无穷大，而且也影响着体系中的化学过程。超临界水溶液流体与室温下的电解质溶液在许多方面有很大的差别，这些差别对水如何溶解矿物及迁移金属和配合物具有深刻的影响。     

矿物溶解-结晶的反应动力学分析

系统地探讨了矿物溶解-结晶的反应动力学特征，分析了制约矿物溶解-结晶的几个关键因素，并就矿物溶解-结晶作用的反应动力学研究的发展前景进行了预测。