金属尾矿作水泥混合材活性试验研究

选取烧失量低于10%,SO3含量低于3%,SiO2、Al2O3含量较高,适于作水泥混合材的6种金属尾矿进行水泥混合材活性试验研究.6种金属尾矿分别按10%、15%、20%、25%、30%与熟料、石膏进行配比.试验结果表明:6种金属尾矿不同掺配比活性试验的R28在68.72%～76.54%之间,高于活性混合材R28为62%的判定指标,由此可认为此6种尾矿均属于活性混合材,可单独用作水泥活性混合材;6种金属尾矿掺配比在小于30%的范围内,水泥安定性、凝结时间等性能指标均符合普通硅酸盐水泥要求;6种金属尾矿掺配比在小于30%的范围内其强度均满足32.5R等级水泥强度要求;尾矿掺配比为10%时,6种金属尾矿除3号尾矿外,均满足42.5R等级水泥强度要求.符合要求的金属尾矿用作水泥混合材,将扩大水泥混合材来源,降低水泥粉磨能耗和成本,实现尾矿的资源化和水泥工业的可持续发展.     

赣南富稀土矿区农田土壤中稀土元素的环境化学特征

选择江西赣县大田稀土矿区,研究了矿区耕作农田土壤中稀土元素的含量、分布及赋存形态特征。结果表明,该区土壤中稀土元素含量明显高于对照区和全国土壤平均含量,且相对富含重稀土元素。土壤中稀土元素的分布模式受成土母岩及元素性质控制,呈现Eu和Ce负异常。稀土元素主要以可交换态和有机结合态（特别是松结有机态）形式存在,具有较高的活性和生物有效性,可能影响生态环境安全。     

外源稀土在土壤中的形态转化研究

研究了外源可溶性稀土进入土壤后的形态分布及形态转化的时间进程。外源稀土进入土壤（华北潮土）后迅速向各个形态转化,实验进行了６０ｄ,稀土形态在此期间的变化结果表明：交换态迅速下降;碳酸盐结合态的变化情况与交换态基本相同,只是下降的幅度较交换态小;铁锰氧化物结合态生微弱地上升,然后逐步下降;有机结合态则先稳定再逐步升高,外源稀土可在此态积累;残渣态在实验期内基本稳定,无明显变化。     

稀土离子对超氧阴离子自由基生成的抑制作用

利用肾上腺素在碱性条件下自氧化产生超氧阴离子自由基（O^.-2）的性质,研究了稀土硝酸盐对生成O^.-2的抑制作用。稀土硝酸盐与超氧化物歧化酶（SOD）具有相似的性质,对肾上腺素自氧化生成的O^.-2有明显的抑制作用。抑制率在16．3％－78．4％之间,而且体系中稀土硝酸盐的浓度与其对O^.-2的抑制率之间有明显的剂量效应关系。     

应用稳态酸化模型计算酸沉降临界负荷

应用稳定状态土壤化学模型ＰＲＯＦＩＬＥ计算了柳州薄层砂页岩红壤和地表水的酸沉降临界负荷。对模型所需参数,建立了系统完整的收集、测量与计算方法,得到柳州地区针叶林植被区域由湿沉降计算总沉降的经验公式。     

宜居地球、碳中和与全球可持续城市化

人类世标志人类活动已经对地球系统产生重要影响。全球大规模城市化过程伴随碳排放快速增加和下垫面改变,对地球表层影响加剧,地球宜居性遭受破坏。碳中和是应对气候变化的国际共识、建设宜居地球的关键举措。基于多源数据对全球大规模城市化的地理格局与演化过程进行多维度刻画,对碳排放与城市化关联进行初步分析。主要结论如下：（1）全球城市化进程持续推进,城乡人口结构增长呈分化趋势,城市规模结构整体增长,规模增长的空间热点集中在东南亚以及非洲中东部等地区,越来越多的人口生活在大城市。（2）全球城镇用地显著增长,自1992年的36.4 km²增长至2018年的79.3万 km²,增长率达126.0%。同期,亚洲增长占比45.4%,是全球城镇用地扩张的主要地区。（3）伴随快速城市化全球能源碳排放迅速增长,2018年碳排放量达到376.7亿t CO₂,自1970年增长219.1亿t CO₂,其中,结构上电力部门增长占比45.8%、地区上亚洲增长占比84.3%。城市化率、人均GDP与人均碳排放关联呈分异特征,高城市化率、高收入国家间分异显著。呼吁建立跨学科的协同研究,探究“碳中和—宜居地球—可持续城市化”的关联关系,认识可持续城市化对于碳中和目标的潜力。     

表生稀土矿区土壤中稀土元素的吸附特征

研究了赣南典型表生稀土矿区土壤中稀土元素的吸附特征及其主要影响因素。结果表明，稀土元素（Ｌａ，Ｙｂ）的吸附过程符合Ｌａｎｇｍｕｉｒ和Ｆｒｅｎｄｌｉｅｃｈ等温方程，稀土绵吸附以可交换吸附为主，ＰＨ值是影响土壤中稀土元素吸附的极重要因素，随着ＰＨ值的增加，稀土吸附量增加，土壤去除有机质后，对稀土的吸附量下降约７．６％；去游离氧化铁后，稀土元素的吸附量增长７．４％，不同阴离子条件下，土壤对稀土元素的吸附     

La3+、Yb3+在土壤和矿物中的吸附特征及其环境意义

实验研究了轻稀土镧离子Ｌａ~３＋和重稀土镱离子Ｙｂ~３＋在赣南稀上矿区的土壤及风化次生矿物中的吸附特性，结果表明，土壤和矿物对稀土元素的吸附过程符合Ｌａｎｇｍｕｉｒ和Ｆｒｅｎｄｌｉｃｈ等温吸附方程，ｐＨ值是影响吸附作用的主要因素。随着ｐＨ值的变化，Ｌａ~３＋和Ｙｂ~３＋在土壤和次生矿物上的吸附能力也发生变化。Ｌａ~３＋与Ｙｂ~３＋在土壤和次生矿物中的吸附等势点ｐＨ值分别为６．２６和５．２８．在等势点ｐＨ值以下，Ｌａ~３＋的吸附势大于Ｙｂ~３＋；在等势点ｐＨ值以上，Ｙｂ~３＋的吸附势相对较高。土壤和次生矿物对轻、重稀土元素的吸附特征以及对稀士元素的分布、分异、成矿和生态效应具有重要意义。     

高温煅烧稀土矿渣对水体中磷的吸附过程与机理

将稀土矿渣废弃物煅烧制备成具有优良吸附脱磷性能的低成本吸附剂(CRES)。通过扫描电镜(SEM)、红外光谱(FTIR)、X射线荧光光谱(XRF)、比表面与孔分析(BET-BJH)、热重分析(TGA)等手段对制备的CRES进行系统表征。研究了CRES对磷吸附–解吸附过程的吸附等温线和吸附动力学,并考察了溶液pH值对磷吸附的影响。结果表明,CRES具有较好的孔隙结构,表面含有Ba、V、Si、Y、Ca、Fe、Yb等金属和类金属元素化合物,溶液pH值(2.2~10.0)对磷吸附无明显影响。Langmuir模型能较好拟合等温吸附数据(R2=0.932 5,n=5),CRES对磷酸根的最大吸附能力达152 mg·g-1,高于普遍报道的除磷吸附剂的吸附能力。吸附动力学试验表明,吸附过程在4~6 min就达到平衡,准二级动力学模型很好地描述了吸附过程,表明化学吸附起到主导作用;物理吸附过程主要存在于吸附的初始阶段,这与CRES表面含有多种金属和类金属元素以及良好的孔隙系统有关。     

利用稀土基无机合成材料去除饮用水中砷的研究

本文研制了一种新型除砷吸附剂,即基于稀土金属铈的无机铈铁吸附剂,并对该吸附剂的除砷效果进行了评价．活性氧化铝和新型研制的铈铁吸附剂对Ａｓ(Ⅴ)吸附平衡比较实验结果表明:活性氧化铝除砷的最佳 ｐＨ为 ３．５－５．５,最大吸附量为８６ｍｇ Ａｓ(Ⅴ)·ｇ－１;而铈铁吸附剂的ｐＨ适用范围广,在ｐＨ３－７的范围内具有较高的除砷性能,最大吸附量可达１６．０ｍｇＡｓ(Ⅴ)·ｇ－１,该吸附材料对Ａｓ(Ⅴ)的吸附基本符合Ｆｒｅｕｎｄｌｉｃｈ型等温方程式,硬度、盐度和氟离子不干扰吸附过程,但磷酸根离子干扰材料对Ａｓ(Ⅴ)的吸附、铈铁无机吸附材料在饮水除砷中具有比较大的应用前景．