纳米零价铁对铀尾矿库土壤中铀形态分布及固定效果的影响

针对纳米零价铁(nZVI)对铀尾矿库土壤中铀形态分布和U(Ⅵ)固定效果影响问题,采用逐级化学提取、毒性浸出(TCLP)和磁性分离实验,利用SEM-EDS和XRD对nZVI固定前后的铀尾矿土壤进行表征;研究了nZVI在不同投加量和pH条件下,对尾矿库土壤固定前后铀的形态分布和固定效果的影响,并对nZVI的固定机理进行了探讨。结果表明:当nZVI的投加量为8%、pH为5时,土壤中U(Ⅵ)的固定效果最好,固定后土壤中铀的毒性浸出值仅为13.98%;对经过nZVI处理后的铀尾矿土壤进行磁性分离发现,磁性和非磁性土壤重量占比分别为32.87%和67.13%,其铀含量分别达到55.05%和44.95%,说明nZVI对土壤中的U(Ⅵ)有较好的富集作用。nZVI对铀尾矿库土壤中的U(Ⅵ)有较好的原位固定和富集效果,并能减少土壤中铀的析出。     

基于蛋黄-蛋壳结构的Fe/FeS@SiO2材料去除水中三氯乙烯

针对硫化纳米零价铁(Fe/FeS)颗粒间的团聚以及环境适应性差的问题,用正硅酸乙酯(TEOS)为原料制备中空介孔氧化硅球,再通过化学反应在壳内形成大尺寸核的方法制备具有蛋黄-蛋壳结构的Fe/FeS@SiO_2材料以防止Fe/FeS的团聚并提高其活性,并将该材料用于三氯乙烯(TCE)的去除中;采用SEM和TEM观察、红外线光谱分析(FTIR)、X射线衍射分析(XRD)、X射线光电子能谱分析(XPS)等分析方法对材料进行了表征。结果表明,在Fe/FeS@SiO_2材料还原降解TCE的实验中,Fe/FeS@SiO_2去除TCE的最佳铁与硫的摩尔比(铁硫比)为30,并且在TCE初始浓度10 mg·L~(-1)溶液中投加含有0.1 g Fe~0、铁硫比为30的Fe/FeS@SiO_2材料下,反应180 min后,TCE的去除率为90.75%,与未包裹氧化硅壳时的去除率(66.06%)相比,去除效果明显提高。介孔氧化硅壳阻止了Fe/FeS的团聚,其表面上的孔道使得材料具有更大的比表面积,加强了对TCE的吸附,同时材料中的空腔使得核与污染物的接触增加,提高了TCE的去除率。表征结果表明,Fe/FeS@SiO_2材料具有特殊的结构,包括中心核、空腔以及介孔壳,可以防止Fe/FeS的团聚。     

纳米零价铁-聚乳酸-生物炭复合材料协同微生物去除水中1,1,1-三氯乙烷

针对地下水1, 1, 1-三氯乙烷污染问题,通过溶液插层和液相还原法制备了纳米零价铁-聚乳酸-生物炭复合材料;采用扫描电镜观察、热重分析、傅里叶变换红外光谱分析和X射线衍射分析等手段对复合材料进行了表征;研究了复合材料在厌氧条件下协同胞外呼吸菌(Shewanella oneidensis MR-1)去除水中1, 1, 1-三氯乙烷的效果;确定了材料的最佳使用条件;探讨了协同体系中污染物的去除机理。结果表明:复合材料中纳米零价铁和聚乳酸颗粒较为均匀地分散于生物炭表面;材料中生物炭、聚乳酸和纳米零价铁的最佳质量比为7∶1∶2,材料最佳投加量为1.0%,且其对不同浓度污染物均有明显去除效果;在最佳条件下,培养360 h后协同体系中1, 1, 1-三氯乙烷的最大去除率为94.61%;复合材料促进胞外呼吸菌的异化铁还原脱氯是协同体系去除污染物的主要机理。该铁基生物炭复合材料能够有效协同胞外呼吸菌提高水中1, 1, 1-三氯乙烷的去除率,且具有良好的缓释长效性。     

粉煤灰基层状金属氧化物对水中活性红X-3B的吸附

以粉煤灰(FA)为原料,采用共沉淀法制备了层状双金属氢氧化物(LDH)和层状金属氧化物(LMO,也称LDO),并采用XRD和BET技术进行了表征。比较了FA、LDH、LMO对活性红X-3B染料(X-3B)的吸附效果;考察了LMO吸附X-3B的影响因素,并探讨了吸附机理。XRD表征结果表明,LMO在吸附X-3B后重新恢复LDH层状结构。BET表征结果表明,LMO的比表面积大于LDH。吸附实验结果表明,3种吸附剂对X-3B吸附效果的优劣顺序为:LMOLDHFA;在初始X-3B质量浓度为50 mg/L、LMO投加量为2.0 g/L、吸附温度为25℃、吸附pH为7、吸附时间为30 min的条件下,X-3B去除率可达98.1%;LMO对X-3B的吸附符合Langmuir等温吸附方程,饱和吸附量为129.53 mg/g,且吸附过程可用准二级动力学方程描述。     

聚合氯化铝铁絮凝剂的制备及其在焦化废水深度处理中的应用

以铝酸钙粉和硫酸亚铁为主要原料,通过酸溶、氧化、聚合和熟化过程制备了无机高分子絮凝剂聚合氯化铝铁,采用正交试验优选出制备聚合氯化铝铁的最佳条件,联合使用聚合氯化铝铁与氧化剂深度处理焦化废水.结果表明,聚合氯化铝铁的最佳制备条件为:硫酸亚铁投加量10 g(以每100 g铝酸钙粉计,下同)、盐酸投加量400 mL、反应温度80℃、反应时间2.5 h;在此条件下制得的絮凝剂氧化铝质量分数为30.5%,全铁质量分数为1.2%.当聚合氯化铝铁投加量为200 mg/L、氧化剂投加量为10 mg/L时,焦化废水中COD去除率可达70%,色度去除率可达63%,出水水质达到<污水综合排放标准>(GB 8978-1996)中的一级排放标准.     

土壤中零价铁还原3-氯硝基苯的作用

利用零价铁在常温常压下对土壤中的3-氯硝基苯的还原,对反应物和产物随时间的变化及反应的各个影响因素进行了研究。实验结果表明,零价铁能够有效地将3-氯硝基苯还原为3-氯苯胺,反应过程中没有检测到脱氯产物。其反应速率随铁粉用量、反应体系含水量的增加以及反应温度的升高而升高,随土壤初始pH值的升高而降低。在土壤中3-氯硝基苯含量约为2.5×10^-6 mol/g,铁粉使用量为25 mg/g,反应体系中含水量为0.75 mL/g,pH值为6.8时,在恒温生化培养箱(25±1)℃反应5 h后,3-氯硝基苯的还原率达到92.75％。     

铁改性海泡石除锑的影响因素研究

选择廉价海泡石, 用氯化铁对其改性。研究铁改性海泡石对锑的吸附特性。结果表明,氯化铁浓度、吸附时间、初始锑浓度以及温度等因素对锑的吸附影响较大,溶液初始pH影响不明显。在初始锑浓度50 mg/L,pH 6.8,5%氯化铁改性海泡石投加量为2 g/L,吸附90 min, 温度35℃下,吸附量可达21.6 mg/g。海泡石对吸附锑具有缓冲特性,溶液的初始pH值在3.1～10.1范围时,吸附后溶液的最终pH值为8～8.5。IMS吸附锑是放热过程。改性后海泡石比表面积增大,表面羟基数量增加,导致其吸附能力增强。通过XRD谱图并未发现铁晶体的存在。     

聚合氯化铝铁去除微污染水体中藻类的研究

以聚合氯化铝铁(PAFC)为絮凝剂,H2O2为预氧化剂,用正交实验研究了PAFC处理微污染水体中藻类和降低浊度,得出正交实验中各因素的主次关系及对除藻和除浊度的影响,研究表明,ρPAFC是影响除藻和除浊度的重要因素.在最佳处理条件,即ρPAFC为20 mg/L,ρH2O2为6 mg/L,pH为7,搅拌时间为4 min,能使水体中藻细胞街度从9.4×107 cells/L降至3.16×106 cells/L,除藻率为96.6%,浊度降至0.70 NTU,除浊度率达93.0%.     

渗滤液污染包气带中铁的形态变化

从渗滤液场龄和包气带岩性两方面出发,研究了新、老渗滤液对亚粘土和细砂包气带环境中Fe的含量及存在形态的影响。结果表明：新、老渗滤液分别能使细砂包气带介质中除残渣态以外Fe的含量增加16.68%或降低13.82%。亚粘土比细砂作为包气带介质更能缓冲渗滤液对介质中Fe的影响程度,其受影响范围在包气带0～20 cm深度处。当亚粘土为介质的包气带被新渗滤液污染后,其表层介质中碳酸盐结合态Fe的含量会增加15倍之多,为缓冲渗滤液Fe的污染做出了巨大贡献,但这部分Fe的存在也是潜在的二次污染源,在环境pH急剧变化的情况下,它可能会引起地下水高铁污染。     

畜禽养殖场废水中铜铁铬镉元素测定的研究

用原子吸收光谱法对畜禽养殖废水中总铜、总铁、总铬、总镉进行测定,使用自制的改进液体进样装置,直接在线加入硝酸镧一十二烷基磺酸钠复配溶液,提高了铅和铬元素的灵敏度,降低了干扰。方法回收率较好,能够达到检测要求。