钝化与叶面阻控对不同基因型红菜苔镉累积的影响

为探索中轻度重金属镉(Cd)污染农田安全利用技术,实现农产品安全生产,以两种不同镉累积基因型红菜苔为供试作物,采用盆栽试验的方法,分别于两种作物上设置相同的6个处理:对照(CK)、添加3%(质量分数)生物质炭(BC)、添加0.17%钙镁磷肥(CMP)、叶面喷施3 mg·L~(-1) Na_2SeO_3的水溶液(Se)、 BC+Se和CMP+Se,研究不同处理土壤镉有效性变化及植株不同部位镉累积特征.结果表明:①相同处理下,低镉累积基因型金秋红三号红菜苔根部土壤有效态镉含量均显著低于高镉累积基因型十月红.BC和CMP两种钝化剂对金秋红三号根部土壤中的镉钝化效果显著,且BC效果更佳,钝化处理的效果显著优于叶面阻控.②金秋红三号红菜苔根系较十月红对镉有更强的富集能力,其富集的镉倾向于囤积在根部.叶面施硒与两种钝化剂对抑制镉向红菜苔可食部位转移富集无协同效果.③在BC和CMP钝化处理下,金秋红三号红菜苔可食部位镉含量低于GB 2762-2017中镉限量值(0.10mg·kg~(-1)).本研究表明,针对中轻度镉污染农田土壤,通过施加生物质炭、钙镁磷肥等绿色钝化剂,种植弱吸收低积累作物品种,可以实现受镉污染农田的安全利用和农产品的安全生产.     

纳米磁性磷酸二氢钙对Cd的吸附、回收与再生

以Ca（H₂PO₄）₂、铁盐与亚铁盐为原料,采用共沉淀法制备成纳米磁性材料Ca（H₂PO₄）₂@Fe₃O₄（NMCDP）,研究其对Cd²⁺的吸附、回收与再生效果.透射电镜（TEM）、红外光谱（FTIR）、X射线衍射（XRD）显示,NMCDP粒径约60 nm,稳定性良好,饱和磁化强度为30.9 emu·g^-1.吸附动力学表明,NMCDP对Cd²⁺的吸附1 h之内即可达到平衡,符合准二级动力学模型.吸附热力学表明,NMCDP对Cd²⁺的吸附符合Langmuir与Freundlich等温吸附模型,最大吸附量为142.50 mg·g^-1.在pH值由2增加到3时,吸附量随溶液初始pH值的升高而增加,当pH值大于3后,逐渐保持稳定;溶液中共存离子Na⁺、Mg²⁺、Cu²⁺对材料吸附Cd²⁺均有一定的影响,影响程度Cu²⁺ > Mg²⁺ > Na⁺.采用0.01 mol·L^-1 HCl与EDTA-Na₂均可解吸出部分吸附的Cd²⁺,以EDTA-Na₂解吸率较高,达到68%,从而实现NMCDP的再生.     

Ca2+、Al3+对聚丙烯酰胺在高岭土絮凝过程中作用的影响

在实验条件下,Ca²⁺、Al³⁺离子对高岭土的絮凝过程有不利影响,且pH越高Ca²⁺的影响越大,pH越低,Al³⁺的影响越大.运用分子轨道(MO)理论、溶液化学计算、电子探针测试等手段,研究探讨了其作用机理.认为在酸性和中性范围内,Ca²⁺、Al³⁺离子及它们的羟基络合正离子与聚丙烯酰胺之间的相互作用造成后者分子链发生卷曲,导致絮凝效果下降;而在pH>9范围内,Ca²⁺、Al³⁺的氢氧化物沉积在高岭土表面,阻碍或抑制了聚丙烯酰胺与高岭土之间的氢键作用.     

激冷水合改性镁渣脱硫剂性能实验

为了达到以废治废的目的,对镁冶炼产生的废弃物-镁还原渣通过激冷水合方式制备脱硫剂进行研究。采用XRD获得不同激冷条件下样品的物质组成,通过SEM研究炽热镁渣激冷样品的表观形貌。通过实验室激冷水合实验研究不同水合参数对水合反应以及脱硫性能的影响。对比现场炽热镁渣激冷水合与实验室激冷水合活化方式下水合样品的脱硫性能。结果表明：镁渣激冷后的主要成分为β-C2S,且表面变得粗糙多孔;脱硫钙转化率与水合反应程度间存在抛物线关系;当激冷温度为950℃,水合温度为50℃,实验室炽热镁渣激冷水合反应所制备的脱硫剂在水合时间为6 h时,钙转化率最高,为14.1%,而水合时间为8 h时,水合反应程度最大,为0.16 g·g-1;与实验室炽热镁渣激冷水合样品和自然冷却水合样品相比,现场炽热镁渣激冷水合样品的钙转化率最高,达30.33%。     

地下水化学类型对硫系还原剂去除Cr (VI)的影响

为研究铬污染地下水化学类型对硫系还原剂除铬的影响,采用批实验的方式,分别比较了3种还原剂焦亚硫酸钠（Na2S2O5）、连二亚硫酸钠（Na2S2O4）、多硫化钙（CaSx）对SO4-Na型、SO4-Ca型、Cl-Na型和HCO3-Ca型4种地下水中去除Cr（VI）的效果。结果表明,在20℃有氧条件下,4种地下水环境中还原剂的除铬能力受到了不同程度的抑制,其中HCO3-Ca型地下水中的抑制作用最大。但当Na2S2O5、Na2S2O4、CaSx投加量分别为理论投加量的30.8、21.7和2.4倍时,4种地下水中Cr（VI）的去除率均大于90%。Na2S2O5投加量与水中HCO3-含量的摩尔比大于0.5时,Cr（VI）才可能被还原去除;Na2S2O4对Cr（VI）的去除率由高到低排序是：SO4-Na型 > Cl-Na型 > SO4-Ca型 > HCO3-Ca型;CaSx的除铬效果在不同地下水化学类型中的差异最小。地下水的HCO3-含量越高,缓冲能力越强,抑制作用越明显,所需还原剂投加量越多。     

CFB烧结烟气脱硫灰亚硫酸钙热氧化条件优化

循环流化床(CFB)是一种常用的半干法烟气脱硫工艺,该工艺的副产物主要为脱硫灰。含有大量亚硫酸钙的脱硫灰较难被利用,致使大量脱硫灰堆积,给环境保护和企业生产带来了巨大的压力。亚硫酸钙的存在限制了脱硫灰在建材领域的应用,只有将其氧化为硫酸钙才能实现其资源化。脱硫灰热氧化主要采用了立式管式炉,分别考察了反应温度、反应状态、氧含量、水汽的含量对亚硫酸钙氧化的影响。结果表明：温度对脱硫灰氧化的影响最大,其次为气体流速、氧含量和水汽含量。反应温度与反应速率呈正相关;增加氧气含量可以提高反应速率,但当氧含量高于30%时,反应速率趋于稳定;反应器温度在350 ℃时,亚硫酸钙开始缓慢反应,在400 ℃、无预热气速为75 mL·min⁻¹时,亚硫酸钙最大转化效率达到86%,预热处理后最大转化率达到90%;当水汽量<0.88 g·L⁻¹时,水汽量的增加会抑制氧化的进行;当水汽含量>0.88 g·L⁻¹时,则会促进反应的进行。以上结果对指导脱硫灰热氧化处理和节能环保具有理论与实践意义。     

废玻璃/铝渣人工沸石对水中Ca2+的吸附

利用废玻璃和铝渣制备沸石,进而表征沸石结构特征并研究其对水中Ca2+的吸附性能。采用批式实验考察不同温度下沸石用量、初始pH、振荡频率、接触时间对吸附量的影响,并研究吸附过程热力学、动力学特征。结果表明,吸附量随沸石用量增加而减小、随接触时间延长而增大。初始pH和振荡频率对吸附量影响较显著。温度变化对平衡吸附量影响不大,但升高温度可显著缩短吸附平衡时间。最佳工艺参数为：沸石用量20 g·L-1,初始pH 6~8,振荡频率150 r·min-1,接触时间60 min,此时吸附量约16 mg·g-1。Langmuir等温线最符合沸石吸附水中Ca2+过程,表明该过程是均质单分子层吸附。动力学特征最符合准二级动力学方程,证实该过程主要受离子交换、颗粒外液膜扩散和颗粒内扩散控制。该沸石对水中Ca2+吸附过程是物理吸附和化学吸附并存的自发、吸热、熵增过程。该沸石可较好地去除水中Ca2+,故具有一定软化硬水能力。     

改性硅酸钙对Cd2+的吸附性能及其对Cd污染土壤的修复潜力

通过吸附-解吸实验和土柱淋溶实验,研究了改性硅酸钙对镉(Cd2+)的吸附性能及对Cd污染土壤的钝化效果。结果表明,改性硅酸钙对Cd2+有较强的吸附能力,其吸附平衡时间在60 min左右,对溶液pH有较宽的适应范围,且当pH呈中性时,对Cd2+的吸附效果最好。由Langmuir模型拟合结果可知,改性硅酸钙对Cd2+的饱和吸附容量可达441.55 mg·g-1。改性硅酸钙对Cd2+有较好的吸附稳定性,适合用于Cd污染土壤的修复。土柱淋溶实验表明,改性硅酸钙对Cd污染土壤的钝化效果明显,不仅降低淋溶液Cd2+含量,使淋溶液Cd2+累积量显著降低47.01%,还使土壤CaCl2-Cd浓度显著降低94.4%,并促使土壤易溶态Cd向难溶态Cd转变。     

粉煤灰复合氧化钙去除铬渣渗滤液中的总铬

粉煤灰虽然具有较大的比表面积,但单独做为处理剂处理含铬废水,效果并不理想,具有吸附容量小、溶解损失大、且有毒性浸出等特点.为了解决粉煤灰以上缺陷,提出氧化钙复合粉煤灰去除铬渣渗滤液中总铬的技术,研究表明,在室温25℃条件下,总铬初始浓度在0.30~80.00 mg/L范围内,选择粉煤灰与CaO配比为1:1时,以150 r/min转速充分振荡24 h,总铬去除率均能达到90%以上.通过空白对照实验研究表明,粉煤灰复合CaO使用,对总铬的去除远优于单独使用粉煤灰或CaO做为吸附剂的处理效果.利用SEM,XRD,红外光谱分析3种材料表征方法,对粉煤灰原料、CaO-粉煤灰处理后残渣等进行分析,结果表明,在水介质条件下,粉煤灰与CaO能生成晶体矿物.当溶液中有铬存在时,晶体矿物在形成的过程中能将铬裹入其结构中.通过浸出实验表明,此晶体矿物对铬具有很好的固定作用.     

抗坏血酸对三价铁/过氧化钙体系降解头孢氨苄的影响

通过添加抗坏血酸（AA）能够缓解铁离子形成沉淀和加速(Fe3+转化为Fe2+,催化CP产生活性氧物质（ROSs）,对CFX降解起到促进作用。研究了Fe3+/AA/CP体系降解CFX的Fe3+浓度、AA浓度、CP浓度、初始pH等主要影响因素。结果表明：在Fe3+浓度0.60?mmol·L-1、AA浓度0.15?mmol·L-1、CP浓度0.144?g·L-1、CFX的初始浓度0.15?mmol·L-1和初始pH=3.00的室温条件下,20 min内CFX的降解率可达到100%。随着初始pH升高,CFX的降解率随之降低。反应过程中降解CFX的活性物质为羟基自由基（HO·）和超氧自由基（O2-·）,其中HO·对CFX降解起到主导作用。水中阴离子的影响表明,SO42-、Cl-对CFX的降解影响较小;但HCO3-对CFX的降解有明显的抑制作用。在处理成分较复杂的实际养殖废水实验中,发现只有提高药剂量才能达到有效降解实际废水中头孢氨苄的目的。