基于成土母质的矿产资源基地土壤重金属生态风险评价与来源解析

矿产资源基地具有资源经济与环境污染双重属性,阐明土壤重金属的空间分布特征、污染现状及其来源,有助于甄别“自然污染”和“人为污染”.以滦河流域滦平县红旗镇钒钛磁铁矿资源基地为研究对象,采用地累积指数、内梅罗指数和潜在生态风险指数评价土壤重金属污染特征,利用冗余分析(RDA)和正定矩阵因子分解法(PMF)解析土壤重金属污染来源.结果表明,矿产资源集中的中基性角闪岩类和片麻岩类变质岩母质的Cr、 Cu和Ni含量平均值是其他成土母质的1～2倍,Pb和As含量平均值低于其他母质区.河道冲洪积母质Hg含量平均值最高,Cd在中基性片麻岩类变质岩母质、酸性流纹质火山岩母质和河道冲洪积母质中含量平均值较高.土壤重金属地累积污染程度(I_geo)依次为：Cd>Cu>Pb>Ni>Zn>Cr>Hg>As.内梅罗综合污染指数(P_N)变化范围为0.61～18.99,样点中10.00%和8.08%分别达到中度、重度污染,内梅罗单因子指数(P_i)显示中基性角闪岩类和片麻岩类变质岩母岩区的Cu、 Cd、 Cr和Ni...     

Measurements,Theories and Simulations of Particle Deposits on Super-Heater Tubes in a CFB Biomass Boiler

The present investigation involves theories, simulations and experiments on deposit layers on super-heater tubes in a circulating fluidised bed in Västerås in Sweden. Simulation of particle trajectories in the vicinity of two super-heater tubes is conducted in a Eulerian-Lagrangian mode for the flue gas and the ash particles from the combustion process. Particle impingements on the tubes are investigated for different particle sizes. Measurements of the buildup of deposit layers in the super-heater environment are conducted using a deposit probe. Deposit layer growth and growth rate is analysed for different probe temperatures, as well as the aspect of sintering on the probe ring surface. Analysis of the probe deposit material and deposits from the super-heaters and from textile filters are chemically analysed. The temperature dependence of the deposit materials viscosity is predicted from the chemical analysis of the samples. A model is included to simulate the effect of the deposit layer thickness on the tube heat exchange. The results from the particle trajectory simulations show that particle larger than 10 mm will mainly impinge on the front of the first tube and that smaller particles are more dispersed due to turbulence and thermophorectic forces, enabling a more even impingement on the whole surface of the tubes. The probe deposit layer growth measurements show significant temperature dependence. The deposit material sintering and distribution is proven to be dependent on; temperature, particle size and exposure time. The stickiness of the deposit material is shown to be dependent on the SiO₂ and alkali relation in the samples, estimated through a viscosity model.     

天然沸石结构对合成分子筛吸附脱氮性能影响

针对污水厂尾水深度脱氨问题,从国内几个典型的天然沸石矿床中选取了4种天然沸石（记为A、B、C、D）,运用直接碱溶-水热晶化合成工艺制备分子筛,测定了各自的氨氮吸附性能;并采用XRF、XRD等表征方法,对比分析了4种天然沸石在元素组成及矿物含量方面的差异,结合4种合成产物的晶体结构、元素组成、表面形貌分析结果,探讨了天然沸石材料特性对合成产物吸附性能的影响.结果表明：与沸石原料相比,4种合成产物的氨氮吸附性能均得到明显提升,其中C和A沸石合成产物的氨氮吸附量较高,均达到15mg/g以上;合成产物的氨氮吸附性能与沸石原料的碱溶性硅溶出量有正相关关系;碱溶性硅主要来自于天然沸石原料中的方石英、斜发沸石、丝光沸石、透长石等矿物组分,而结构稳定的石英不易被碱溶活化利用.合成产物为含有不同类型分子筛及其它矿物成分的混合物,碱溶性硅溶出量高的C和A沸石均合成了A型、X型分子筛,氨氮吸附性能较好;而B和D沸石合成产物主要为孔径小于铵根离子粒径的方钠石分子筛,其氨氮吸附性能较差.因此,利用天然沸石合成分子筛用于污水脱氨时,应尽量选择石英矿物含量少、碱溶性矿物占比高的沸石原料.     

土壤矿质胶体对镉的吸附-解吸热力学与动力学研究

通过等温吸附-解吸热力学与动力学实验,研究了土壤胶体对镉的吸持特性.结果表明,吸附等温线拟合以Freundlich方程最优,其次是Langmuir方程.按对镉的吸附量由大到小顺序胶体依次是:紫色土矿质胶体(8 216.34 mg/kg)、黄壤矿质胶体(6 468.11 mg/kg)、紫色土去铁矿质胶体(4 963.13 mg/kg)和黄壤去铁矿质胶体(2 342.83mg/kg).而吸附强度则相反,按解吸率大小胶体依次是:紫色土去铁矿质胶体(8.7%～33.9%)、黄壤去铁矿质胶体(2.2%～25.4%)、紫色土矿质胶体(6.8%～18.9%)和黄壤矿质胶体(0.6%～17.7%).由动力学实验得出:土壤矿质胶体对镉的等温吸附-解吸过程分为开始时的快速反应阶段和随后的慢速反应阶段,吸附和解吸过程中两阶段划分时间点分别为4 h和12 h,动力学过程以双常数方程描述最佳.     

云南省优势矿产尾矿砂捕集及矿化封存CO2潜力分析

为了解云南省尾矿库“两个清单”中保留库的碳减排潜力,使用改进的Steinour方程计算了云南省各州市不同类型尾矿砂的CO₂固定量,根据《IPCC国家温室气体列表指南》中提供的方法计算了云南省2011~2020年碳排放量.结果表明,红河州、玉溪市、昆明市尾矿砂的捕集及矿化封存CO₂的潜力较大,占云南省保留库尾矿砂CO₂矿化封存量的65.79%;铅锌矿、赤泥、锡矿的理论固碳量较高,分别为0.201, 0.173, 0.158t/t,以上3种尾矿砂的固碳量占云南省尾矿砂固碳量的79.45%;若将云南省保留库堆存的尾矿砂全部用于CO₂的矿化封存,可减少2011~2020年间云南省累积碳排放量的2.81%,工业碳累积排放量的3.16%,采矿业碳排放量的12.36%,具有较好的工业应用前景.     

塔吉克斯坦黄土矿物与稀土元素组成特征

：黄土矿物和地球化学组成是研究黄土来源和成因的重要手段。利用X 射线衍射（XRD） 和电感耦合等离子体质谱技术（ICP-MS）对亚洲内陆塔吉克斯坦共和国的黄土分别进行了矿物 组成和稀土元素（REE）特征分析,并与黄土高原和新疆伊犁黄土进行了对比。研究结果表明： XRD 鉴定出塔吉克斯坦黄土有10 多种矿物,以石英为主,其次为长石、方解石,还有少量绿泥 石、云母类、白云石等,偶见多种重矿物,其矿物组成与黄土高原和新疆伊犁黄土类似,但石英、 方解石的含量较低,角闪石含量介于黄土高原与伊犁黄土之间,反映近源弱风化的环境。稀土 元素总含量（ΣREE）变化于130.61 ~ 205.62 μg?g^-1,平均值为158.81 μg?g^-1,明显低于黄土高原 黄土和新疆黄土,但黄土与古土壤的REE 特征参数及配分模式具有很好的相似性,说明两者具 有类似的风成成因。塔吉克斯坦黄土不同时代的矿物成分和REE特征参数、配分模式与黄土高原、 新疆黄土接近,显示出其经过搬运后的高度混合性特征,亦指示其为风成成因,而含量的细微 差异则主要反映了区域地质背景和源区的不同。