两种铁改性水热炭对土壤中铬固化效能及其形态影响

本实验采用机械球磨法分别制备零价铁(ZVI)、黄铁矿负载水热炭,通过土壤提取实验和土柱淋溶实验,对比添加不同材料后土壤中铬(Cr)含量的变化,分析淋溶液中Cr累积释放规律及Cr在土柱中的纵向迁移行为. 实验结果表明,与其他材料相比,施加ZVI改性水热炭(ZBC)和黄铁矿改性水热炭(HBC)对土壤中Cr均有优秀的固化效果. 在低投加量(5 g·kg⁻¹)下ZBC、HBC使土壤浸出液中总铬浓度分别降低35.8%、39.6%,而土壤中有效铁含量涨幅均小于0.1%,解决了使用ZVI和黄铁矿引起的土壤铁含量过度增加的问题. 在土柱淋溶实验中,施加ZBC、HBC后淋溶液总铬含量较CK(未加改性水热炭的对照组)分别下降27.3%、39.3%;土柱下部未污染土壤总铬含量分别降低31.4%、56.3%,Cr(Ⅵ)浓度分别降低51.7%、44.4%. 结合表征可得,土壤中的Cr可被ZBC、HBC吸附,水热炭负载的Fe可将Cr(Ⅵ)还原成Cr(Ⅲ)并附着在土壤中,HBC中的FeS₂有效参与了对Cr(Ⅵ)的还原. 总的来看,HBC对土壤中Cr的固化效果更好,可为水热炭修复重金属污染土壤的应用提供思路与探索.     

大兴安岭南段巴音高勒流域水化学特征及驱动因子

矿集区水体水化学形成和驱动因子研究对流域水环境保护和污染修复治理具有重要意义.以大兴安岭南段巴音高勒流域为研究对象,利用水化学Piper和Schoeller图解结合水化学多元统计方法,比较不同水体的水化学组分差异,识别水化学组分相关关系和主要离子的潜在来源.根据水化学离子比值关系、矿物饱和指数计算、水化学组分的空间分布...     

内蒙古乌达煤火海绵体的硫酸盐表征

内蒙古乌达煤火区地表存在高酸性煤火海绵体（CFS）.为了表征CFS,本文运用了飞行时间二次离子质谱（TOF-SIMS）分析方法,结果显示CFS富含HSO₄^-、SO₄^-、F^-、S⁺、Ca⁺、Fe⁺、FeO⁺、FeSO⁺、Cd⁺等特征正负离子.离子成像分析进一步表明,CFS中的硫酸盐成分主要为石膏（CaSO₄）、绿矾（Fe₂（SO₄）₃）、硫酸镉（CdSO₄）和硫酸氢铵（NH₄HSO₄）等.由此可见,研究区地表已存在酸的污染,亦显示TOF-SIMS在表征污染物化学组成方面能够发挥作用.     

焙烧酸浸联合处理电镀高铬污泥高值化利用研究

采取焙烧-酸浸方法处理电镀铬污泥生成高纯度绿铬矿(Cr₂O₃),达到将危险废物处理后变成高附加值产品资源化利用的目的 .考察了焙烧温度、酸种类、酸浓度及酸浸次数对电镀铬污泥中硫酸钠和其他重金属杂质去除的影响规律,确定最佳工艺方法及参数为1 mol·L^-1盐酸酸浸预处理-空气600℃焙烧2 h-3 mol·L^-1盐酸酸浸处理-水洗处理.经过处理后,电镀铬污泥中Na₂SO₄去除率在99%以上,产品Cr₂O₃纯度可以达到99%,平均粒径为40 nm,所制备的纳米级Cr₂O₃符合工业三氧化二铬行业标准一类优等品指标要求.产品有望用于等离子喷涂、颜料生产等领域,方法可为电镀铬污泥资源化及提高企业效益提供参考.     

明亮发光杆菌培养的响应面优化及其对常见金属离子的毒性评价研究

随着人们对金属毒性认识的不断深入,对生物毒性检测方法的灵敏度提出了更高的要求.以发光度为响应值,通过响应面法对传统的明亮发光杆菌(Photobacterium phosphoreum)培养基中主要组分的浓度进行了优化,得到了最佳培养基组成：氯化钠(25.00 g·L^-1)、胰蛋白胨(4.010 g·L^-1)、酵母浸出液(1.200 g·L^-1)、甘油(2.475 g·L^-1),在此条件下培养14 h后,发光细菌的发光度达到1.7×10⁹RLU,比优化前增加了1倍,菌浓度达到0.85,较优化前增加了5%.在优化培养基组分浓度的基础上,对其他条件(接种量、p H值、温度)进行了单因素发光度影响分析,发现在接种量1%(初始种子液OD₅₉₅为0.003),测定环境22～25℃,样品p H值为6～8的条件下,利用优化培养基进行急性毒性测定基本不会影响发光度.随后,基于优化后的培养条件对常见金属离子的急性毒性进行了评价,结果表明：除Fe²⁺、Zn...     

南疆咸水结冰与融化过程中盐分及离子的变化

咸水淡化是缓解淡水资源紧张,减轻水体污染的有效途径。本试验分析了南疆农田排水不同冷冻温度下,结冰与融化过程中矿化度及离子浓度的分布规律;探讨了基于多级冷冻与重力脱盐条件下,盐分及Cl⁻、$mathrm{SO}_{4}^{2-} $、K⁺、Na⁺的迁移规律成因。试验结果表明,冰融水矿化度与离子浓度随冷冻温度的降低而上升;不同温度处理下,各级冰融水矿化度与离子浓度相较于初始水样（F₀）均显著降低（P＜0.05）,冰晶逐级冷冻过程中,冰融水矿化度与离子浓度逐渐升高;各离子进入冰晶的迁移速率存在差异,离子结冰比率拟合线斜率呈K⁺> Cl⁻>Na⁺> $mathrm{SO}_{4}^{2-} $的分布规律。冰晶逐级融化过程中,冰融水矿化度、Cl⁻、K⁺、Na⁺浓度呈现先快速下降、后缓慢下降、最终趋于平稳的变化趋势;$mathrm{SO}_{4}^{2-} $浓度下降趋势平稳。冰融水由最初的Na−Cl型咸水,逐渐转变成SO₄·Cl−Na型的微咸水。本文结论可为南疆咸水冷冻法淡化技术应用提供依据     

盐度对重金属镉的毒性影响：以太平洋牡蛎为例

渤海近岸、河口海域镉(cadmium, Cd)污染严重,且盐度低于正常海水盐度,因此,有必要研究低盐对Cd毒性效应的影响。本研究以太平洋牡蛎(Crassostrea gigas)为研究对象,在正常盐度(31.4 psu)和低盐度(15.7 psu)条件下驯化后,在不同浓度的Cd (5、20、80和240 μg·L^-1)海水环境中暴露7 d,通过检测牡蛎鳃中Cd和必需金属元素含量以及生物标志物,探究低盐对Cd毒性效应的影响。结果显示,Cd破坏了牡蛎鳃中钠(Na)和镁(Mg)离子平衡,而Cd和低盐复合胁迫对钾(K)含量变化存在显著交互作用。Cd和低盐均诱导牡蛎鳃氧化应激和能量代谢紊乱,低盐还影响了Cd的毒性效应,表现为Cd和低盐复合胁迫对丙二醛(malondialdehyde, MDA)含量和异柠檬酸脱氢酶(isocitrate dehydrogenase, IDH)活性的影响存在显著交互作用。综合生物标志物响应(integrated biomarker response, IBR)分析结果显示,Cd对牡蛎产生的压力随Cd暴露浓度升高不断加大;Cd和低盐复合胁迫对牡蛎产生的压力高于Cd单一胁迫,表明低盐加剧了Cd对牡蛎的毒性效应。因此,为了更全面地评估近岸海域痕量金属的环境风险,应充分考虑低盐这一环境因素对污染物毒性的影响。     

生活垃圾焚烧飞灰中钙的脱除与回收

采用氯化铵（NH₄Cl）溶液浸出生活垃圾焚烧飞灰中钙后,再用碳化法对其进行回收。通过单因素实验和响应面设计获取钙离子浸出的最佳条件为：NH₄Cl浓度为3.9 mol/L,反应时间为64 min,液固比为5.6 mL/g;3个因素对Ca²⁺浸出的影响程度排序为液固比>NH₄Cl浓度>反应时间。飞灰残渣重金属毒性浸出结果表明：Pb、Cu、Zn、Cd、Ni浸出浓度分别为0.0929,0.0012,0.0054,0.0017,0.0002 mg/L,明显低于GB 8978—1996《污水综合排放标准》中规定的最高允许排放浓度限值,即飞灰残渣的重金属毒性浸出结果满足HJ 1134—2020《生活垃圾焚烧飞灰污染控制技术规范（试行）》中6.3条综合利用要求。采用自制的PAN-PEI吸附盐洗液中的重金属后,再回收的碳酸钙品质极佳,其主要晶型为球霰石,Pb、Cd、Fe含量分别为0.0009%、0.0002%、0.0103%,符合HG/T 2776—2010《工业细微沉淀碳酸钙和工业微细性沉淀碳酸钙》标准要求,具有广泛的应用潜力。     

重金属絮凝剂DTMPAM去除Cr (Ⅵ)的性能与机理

以二硫代羧基化羟甲基聚丙烯酰胺（DTMPAM）作为高分子絮凝剂,研究DTMPAM对水中Cr （Ⅵ）的去除性能,考察了DTMPAM投加量、pH值、Cr （Ⅵ）初始浓度以及共存浊度、无机物质、有机物质对DTMPAM处理含Cr （Ⅵ）废水性能的影响.结果表明,DTMPAM在酸性条件下对不同Cr （Ⅵ）初始浓度的含Cr （Ⅵ）水样均具有良好的去除效果,且Cr （Ⅵ）的去除率随着体系初始pH值的降低而升高;当pH值为3.0时,DTMPAM对Cr （Ⅵ）初始浓度为5,15,25和50mg/L水样中Cr （Ⅵ）的最高去除率分别达到94.78%,96.52%,96.53%和97.49%.共存浊度对DTMPAM去除Cr （Ⅵ）具有抑制作用.在低DTMPAM投加量下,共存无机阳离子K⁺、Na⁺、Ca²⁺、Mg²⁺,共存无机阴离子SO₄^2-、NO₃^-、Cl^-,以及共存有机物质柠檬酸钠、乙酸钠、三氯乙酸和氨基乙酸等对DTMPAM去除Cr （Ⅵ）均具有一定的抑制作用;而在高DTMPAM投加量下,这些物质的存在会对DTMPAM去除Cr （Ⅵ）表现出较小的促进作用.无机阳离子Fe³⁺、Ni²⁺、Ba²⁺的存在对DTMPAM去除Cr （Ⅵ）具有较明显的抑制作用,其中Ba²⁺的抑制作用最显著.红外光谱和能谱分析显示,DTMPAM高分子链上的二硫代羧基可将水样中Cr （Ⅵ）还原为Cr （Ⅲ）,Cr （Ⅲ）进一步和DTMPAM分子链上的二硫代羧基、胺基发生螯合反应形成絮体.     

聚吡咯膜电极选择性分离离子研究

电渗析作为一种高效且环境友好的电驱动膜分离技术,可以在外加直流电场的驱动下实现离子的选择性分离,被广泛应用于水处理与资源回收,其中离子交换膜是选择性分离的关键 . 本研究采用电化学沉积法成功制备了聚吡咯/对甲苯磺酸(PPy/pTS)膜电极,发现其可在0.4 V 与-0.8 V(vs. Ag/AgCl)下分别发生氧化和还原反应,并伴随着阴离子的嵌入和脱出,从而实现阴离子的富集与分离 .采用 PPy/pTS 膜电极建立了膜电极电渗析器并进行 Cl^-和 SO₄^2-的分离 . 研究发现低 pTS 的掺杂量有助于提高离子分离性能,pTS 浓度为 0.1 mol·L^-1时,接收液 Cl^-和SO₄^2-的浓度分别为 0.59 mmol·L^-1和 0.03 mmol·L^-1,Cl^-/SO₄^2-分离因子可以达到 13.92.此外,优化 PPy/p...