白洋淀铁锰的分布水平及迁移特征

为确定白洋淀的铁锰分布水平,在白洋淀国控点采集上覆水和沉积物进行监测分析,并通过潜在迁移指数评价了铁锰的潜在风险。结果表明:白洋淀上覆水中铁锰含量平均值分别为0.10mg/L、0.41mg/L,其中铁能够达到地表水水质标准,锰超标。沉积物中铁含量平均值为2.49mg/kg;锰含量在府河入淀口南刘庄浓度达到2260mg/kg,明显高于其他采样点,其余几个采样点的平均值为95mg/kg。铁的存在形态浓度从大到小依次为:残渣态酸溶态可还原态可氧化态;锰的存在形态浓度顺序为:酸溶态残渣态可还原态可氧化态。沉积物中铁、锰的潜在迁移指数平均值分别为46.95%、62.23%。说明锰的潜在迁移可能性大于铁,更易形成二次污染。     

钢铁企业无组织排放特征污染物的监测分析

东部老工业区是济南市大气污染重点防控区域。工业区大型企业的无组织排放废气对区域及周边大气环境质量产生的影响,一直没有引起人们的足够重视,因对其排放量大小和污染物种类不清楚,难以进行监管。本文以济南东部老工业区一家大型钢铁企业为例,选取五项有代表性的特征污染物(苯、甲苯、二甲苯、非甲烷总烃和氨)进行布点监测,在不同气象条件下,分析特征污染物的浓度变化,了解钢铁企业无组织排放特征。经对监测数据的分析得出:与上风向相比,下风向各污染物监测的小时浓度和日均浓度均有不同程度的增加,表明该厂区污染源对周边环境空气质量有一定影响。最后,提出防范或改进措施,如应加严相应的无组织排放标准,增加大气在线监测点位及监测项目,建议企业加强对生产工艺环节无组织排放废气的收集和处理。     

pH对磷酸铵镁结晶介稳区、诱导期和反应速率的影响

以p H为控制参数,利用自组装激光测量装置测定了4、20、30和40℃时,磷酸铵镁在水溶液中的溶解度、超饱和度和介稳区宽度等基础数据,分析了不同温度和p H下磷酸铵镁结晶介稳区的变化规律,考察了p H对磷酸铵镁结晶诱导期和结晶反应速率的影响。结果表明,提高溶液的p H,可降低磷酸铵镁在水溶液中的溶解度和超饱和度,但同时磷酸铵镁结晶介稳区宽度有所增加;磷酸铵镁的溶解度和超饱和度随温度的升高呈现上升的趋势,而磷酸铵镁的结晶介稳区宽度则随温度的升高而变窄,提高溶液中MAP的物质浓度也会压缩结晶介稳区宽度;随着溶液p H的升高,磷酸铵镁的结晶诱导期逐渐缩短,同时其结晶反应速率也有明显的提升。在磷酸铵镁结晶除磷过程中,可以通过控制p H来优化反应工艺条件,促进磷酸铵镁结晶反应的进行。     

铁屑协同玉米芯/花生壳处理玛瑙染色废水

针对农村玛瑙染色工业废水中存在高浓度Cr(Ⅵ)、SO42-和H+等污染严重、难处理的问题,基于玉米芯、花生壳和铁屑,分别构造了1#(玉米芯)、2#(花生壳)、3 #(铁屑+玉米芯)、4#(铁屑+花生壳)动态柱实验模型,研究了生物质材料及其与铁屑协同处理玛瑙染色废水中Cr(Ⅵ)、SO42-、H+的效果和机理.结果表明,铁屑+玉米芯、铁屑+花生壳动态柱对Cr(Ⅵ)、SO42-的平均去除率分别为95.97％、96.42％和72.17％和59.55％,高于玉米芯、花生壳动态柱的89.67％、90.74％和39.00％、28.73％的平均去除率,且具有较强的抗污染负荷变化和一定的pH值提升的能力.对比分析可见,经过铁屑强化的生物质动态柱对Cr(Ⅵ)、SO42-、H+有更好、更稳定的去除效果.     

仿酶型磁性Fe~0-Fe_3O_4复合催化剂的制备及其催化性能

采用原位氧化沉淀法制备出仿酶型磁性Fe0-Fe_3O_4复合催化剂,并将其作为非均相类Fenton催化剂用于溶液中对硝基苯酚的降解;采用SEM和XRD等技术对催化剂进行了表征。表征结果显示,Fe_3O_4与Fe0结合牢固,有利于Fe0的分散。实验结果表明:Fe0-Fe_3O_4对对硝基苯酚的降解为拟一级反应;在Fe0与Fe_3O_4的质量比为0.75、Fe0-Fe_3O_4投加量为1.2 g/L、初始H_2O_2浓度为10 mmol/L、初始溶液p H为3、反应温度为30℃的条件下反应90min,反应速率常数为0.067 min-1,COD去除率为77.28%,Fe溶出量为2.12 mg/L;在对硝基苯酚的降解过程中,pH先增大后减小,Fe溶出量先降低后升高;Fe0-Fe_3O_4是一种稳定的催化剂,可再生使用。     

氧化石墨烯负载纳米零价铁的制备及其对亚甲基蓝的吸附

采用液相还原法制备氧化石墨烯负载纳米零价铁吸附剂(Fe0/GO),并用于吸附去除溶液中的亚甲基蓝(MB)。考察了溶液p H、吸附温度、吸附时间、初始MB质量浓度对Fe0/GO吸附MB的影响。SEM等表征结果显示:Fe0以球形或短链形负载在GO上,增加了材料的反应活性位点;Fe0/GO的比表面积为158.32 m2/g,等电点为3。实验结果表明:在溶液p H为6、吸附时间5 h、吸附温度25℃的最佳条件下,加入400 mg/L的Fe0/GO,处理初始MB质量浓度为160 mg/L的MB溶液,MB去除率为89.26%,吸附量为125.5 mg/g;Langmuir等温吸附方程和Frenudlich等温吸附方程均能较好地描述Fe0/GO对MB的吸附过程;Fe0/GO对MB的吸附行为遵循准二级动力学方程;计算得出吸附温度为25℃、初始MB质量浓度为160 mg/L时的饱和吸附量为201.2 mg/g,平衡吸附量为124.3 mg/g。     

黄钠铁矾法氧化去除废锂电池硫酸浸出液中的铁

废锂电池中含有的Co、Ni和Cu等金属具有回收价值,Fe的存在降低了有价金属的回收效率。为去除废锂电池硫酸浸出液中的Fe,采用黄钠铁矾法分别以氯酸钠和过氧化氢作为氧化剂氧化除Fe,并优化了过氧化氢作为氧化剂的除Fe工艺参数。实验结果表明:过氧化氢作为氧化剂的除Fe效果好于氯酸钠;在n(H2O2)∶n(Fe)=0.5、初始溶液pH为1.8、终点pH为2.5、反应时间为2.0 h、搅拌速率为500 r/min的最佳工艺条件下,初始ρ(Fe)为0.212g/L的硫酸浸出液经除Fe处理后ρ(Fe)小于0.004 g/L,Fe去除率达98.0%,Co、Ni和Cu的损失率分别为1.04%、2.17%和1.41%。     

土壤还原过程对氯代有机污染物还原脱氯的影响与机制

自然环境中,大多数氯代有机污染物厌氧还原脱氯反应是与土壤环境中一些生源要素的生物化学还原过程相伴生。有机污染物的种类、生物有效性以及毒性能够显著影响这些生源要素的转化,反过来,土壤中活跃的氧化还原反应也可以显著影响有机污染物的动力学转化过程。本文从氧化还原顺序上综述了反硝化过程、铁还原过程、硫酸盐还原过程和产甲烷过程对氯代有机污染物厌氧还原脱氯过程的影响与作用机制,旨在为氯代有机污染物在厌氧环境中还原脱氯的过程与机理的进一步研究、以及还原脱氯与微生物介导的生源要素氧化还原过程的耦合作用机制的揭示提供参考。     

Effects of initial iron corrosion rate on long-term performance of iron permeable reactive barriers: Column experiments and numerical simulation

Column experiments and numerical simulation were conducted to test the hypothesis that iron material having a high corrosion rate is not beneficial for the long-term performance of iron permeable reactive barriers (PRBs) because of faster passivation of iron and greater porosity loss close to the influent face of the PRBs. Four iron materials (Connelly, Gotthart-Maier, Peerless, and ISPAT) were used for the column experiments, and the changes in reactivity toward cis-dichloroethene (cis-DCE) degradation in the presence of dissolved CaCO₃ were evaluated. The experimental results showed that the difference in distribution of the accumulated precipitates, resulting from differences in iron corrosion rate, caused a difference in the migration rate of the cis-DCE profiles and a significant difference in the pattern of passivation, indicating a faster passivation in the region close to the influent end for the material having a higher corrosion rate. For the numerical simulation, the accumulation of secondary minerals and reactivity loss of iron were coupled using an empirically-derived relationship that was incorporated into a multi-component reactive transport model. The simulation results provided a reasonable representation of the evolution of iron reactivity toward cis-DCE treatment and the changes in geochemical conditions for each material, consistent with the observed data. The simulations for long-term performance were also conducted to further test the hypothesis and predict the differences in performance over a period of 40 years under typical groundwater conditions. The predictions showed that the cases of higher iron corrosion rates had earlier cis-DCE breakthrough and more reduction in porosity starting from near the influent face, due to more accumulation of carbonate minerals in that region. Therefore, both the experimental and simulation results appear to support the hypothesis and suggest that reactivity changes of iron materials resulting from evolution of geochemical conditions should be considered in the design of iron PRBs.     

一种新型光催化剂用于降解腈纶废水研究

将1,10菲啰啉和铁Fe2+溶液配成络合物负载到D113树脂上作为可见光催化剂,利用该催化剂对腈纶废水进行了降解研究,考察了该负载型铁氮配合物催化剂处理腈纶废水的影响因素。由实验结果可知,该催化剂处理腈纶废水最佳条件为：过氧化氢浓度为400 mg/L,催化剂用量为5 g/L,最佳pH值范围为4～9,COD降解率可达68.7%,实现了在温和的反应条件下,即常温、常压、宽pH范围进行反应,充分利用了可见光来处理难降解有机物。