土壤中锰氧化物的形态及其化学提取方法综述

土壤中锰元素主要来自于成土母质,风化后的锰主要以锰氧化物形式存在于土壤中.锰氧化物因具有比表面积大、表面电荷低、对金属的亲合力强、氧化还原电位高等特性,对土壤中痕量金属的环境行为存在重要影响.化学提取方法是研究土壤中不同固相组分的重要手段.本文首先从土壤中锰的来源及主要存在形态出发,介绍了不同价态锰(+2、+3、+4)...     

铜污染草地对放牧乌蒙半细毛羊矿物质元素代谢的影响

为了评价草地铜污染对放牧乌蒙半细毛羊的影响,探讨铜污染的治理方法,在乌蒙山区的妈姑镇和凉水沟开展草地放牧试验和矿物质元素补充研究。应用原子发射光谱分析土壤、牧草和动物组织的重金属含量,应用全自动血液分析仪分析血液指标。放牧试验的结果显示:铜污染草地放牧明显增加了动物组织铜和锌的含量(P 0.01),降低了动物组织钼和铁的含量(P 0.01),试验结束时,试验组动物的血红蛋白(Hb)、红细胞压积(PCV)、红细胞数(RBC)和平均红细胞体积(MCV)显著低于对照组(P 0.01),羊毛产量和长度显著低于对照组(P 0.01)。矿物质元素补充试验的结果显示:补充硫酸钠明显降低了铜污染草地放牧动物血液和肝脏铜元素含量,补充试验结束时,处理Ⅰ组动物血液的Hb、PCV、RBC和MCV显著高于处理Ⅱ组(P 0.01),血液指标达到正常范围。处理Ⅱ组动物血液和肝脏铜元素的含量继续升高,动物组织钼的含量继续降低(P 0.01),Hb、PCV和RBC继续下降,试验结束时出现溶血性贫血,但补充硫对羊毛品质的相关指标没有显著的影响。研究表明,铜污染草地严重影响了乌蒙半细毛羊的矿物质代谢,补充硫酸钠可以部分拮抗铜的毒性。     

Mn-Co/MCM-41吸附剂表征及脱除烟气中单质汞研究

针对燃煤烟气中单质汞(Hg0)不溶于水而颇难去除的问题,采用浸渍法制备了不同Mn和Co物质的量比的Mn-Co/MCM-41介孔分子筛吸附剂,在固定床实验台架上考察了各吸附剂的脱汞效率.采用N2吸附/脱附、X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、H2程序升温还原(H2-TPR)和X射线光电子能谱(XPS)等技术对吸附剂进行了物理化学性质表征.结果表明:Mn和Co复合后,吸附剂的脱汞效率显著提高.Mn/Co物质的量比为3/1时,吸附剂的脱汞效率最高,反应温度为150℃时,其脱汞效率高达90%.与单一组分Mn或Co负载MCM-41吸附剂相比,Co的掺杂不但使Mn和Co在MCM-41上的分散更均匀,还会促进Mn3+和Mn2+向Mn4+的转化和提高吸附剂的还原特性,增强吸附剂的脱汞性能.     

Effect of long-term application of corn stalks and inorganic fertilizers on fluorescence characteristics of water extractable organic matter in a meadow black soil of northeast China

ABSTRACT

Returning crop residues into fields, either alone or in combination with inorganic fertilizer, is considered as a practical way to enhance soil fertility. However, information concerning the effects of crop residues and inorganic fertilizer application on water extractable organic matter (WEOM) in soil is scarce. The aim of this study was to examine the 10-year effect of corn residue (CR) return with or without the application of nitrogen, phosphorus, and potassium (NPK) fertilizer on the quantity and quality of WEOM in a black soil of northeast China by means of ultraviolet absorbance, fluorescence excitation--emission matrix, and derived spectroscopic indices. The application of NPK fertilizers and CR, alone or together, increased the content of total soil organic carbon (SOC), water extractable organic carbon (WEOC), and ratio of WEOC/SOC, with the sequence being NPK + CR > CR > NPK > CK. Compared with control treatment, the individual application of NPK fertilizer decreased the aromaticity of WEOM. In contrast, elevated proportion of tryptophan-like fluorophore and microbially derived fulvic acid-like components with low molecular weight was detected in the WEOM. The amendment with CR alone resulted in increase in aromaticity of WEOM and proportion of plant-derived humic acid-like component with large molecular weight, accompanied by reduced proportion of tyrosine-like compounds. For the soil with CR restoration, the application of NPK fertilizer increased aromaticity of WEOM, and large molecular weight fulvic acid-like and humic acid-like compounds were found. However, the proportions of tyrosine-like and tryptophan-like compounds were diminished. The quantitative and qualitative analysis of WEOM using fluorescence spectroscopy describes responses to be observed in long-term different fertilization strategies.     

锰矿修复区泡桐与栾树生长与重金属积累特性

在湘潭锰矿废弃地种植泡桐和栾树,建立了4hm²生态修复示范区.工程区基质Mn平均含量高达20041mg/kg,Pb、Zn、Cu、Cd含量也远超过湖南省和全国的背景值,属复合型重度污染.污染区不覆土,苗木移植前每株根际定量施用了含有自污染区矿渣分离出的抗性菌株的专用有机肥.种植两年后,泡桐和栾树成活率均达到83%以上.泡桐生长状况明显优于栾树,两种植物叶的重金属含量均大于根和茎,泡桐Mn、Cu、Zn的浓度和积累量显著高于栾树.5年生泡桐Mn积累量达到2295g/hm²,转运量系数为2.32.试验证明,采用有机菌肥改良根际环境后,泡桐与栾树均可作为锰污染区的修复树种,而泡桐的生长速率和重金属的耐受和积累性能优于栾树.     

胡敏酸对不同矿物结合汞的还原作用

采用扩散吸收法探讨了胡敏酸对不同矿物结合态汞的还原作用及光照的影响.结果表明:两种胡敏酸(TJ和SH)对碳酸钙、氧化锰和赤铁矿结合态汞均具有明显的还原作用,还原动力学过程表现为先递增后渐趋平稳,可用双常数方程、Elovich方程和指数方程拟合;还原容量与吸持矿物类型有关,平均还原率大小为:CaCO3-Hg(0.67%)>Fe2O3-Hg(0.42%)>MnO2-Hg(0.19%);光照对胡敏酸还原矿物结合态汞具有强化效应,以CaCO3-Hg和Fe2O3-Hg光强化效果最明显,平均还原率较遮光时高出0.10%以上;两种胡敏酸(SH和TJ)对矿物结合态汞的还原能力存在差异(P<0.1),遮光条件下SH的还原能力均高于TJ,而光照条件下TJ对CaCO3-Hg的还原能力大于SH,对MnO2-Hg的还原则无显著差异,意味着SH的光敏性低于TJ,可能与不同胡敏酸氧化还原活性基团含量和芳香化程度(E4/E6)不同有关.     

宁夏贺兰石赋存特征及矿物成分分析

贺兰石是宁夏的五宝之一,具有极大的经济价值和人文含义.以银川市西部的贺兰山中段为研究区,调查分析贺兰石的赋存特征和矿物成分特征,结论认为(1)贺兰石含矿岩性段赋存于青白口系黄旗口组第一岩段下部,呈狭长的条带状分布,层位稳定连续,走向大致呈南北向,顺走向延伸长度约14 km.含矿层的厚度8～23 m;(2)矿石主要成分为粘土质矿物、绢云母和绿泥石,矿石的化学成分主要为SiO2、AI2O3、Fe2O3、K2O;(3)矿石吸水率均低于1%,矿石摩氏硬度为2～4,矿石体重平均为2.89 g/cm3,矿石抗压强度为58.17 MPa,抗拉强度7.1 MPa,抗剪强度19.16 MPa;(4)研究区贺兰石开采前景广阔,具有较大的工业价值.     

无机矿质颗粒悬浮物对富营养化水体氨氮的吸附特性

利用蒙脱土、高岭土和太湖沉积物矿质组分3种材料,模拟研究了水体悬浮矿质颗粒物对富营养化水体中氨氮的吸附特性.实验表明,30min内3种材料对氨氮的吸附基本可达到平衡;等温平衡吸附均符合Henry吸附模式,在无机矿质颗粒悬浮物浓度1000mg/L,初始氨氮浓度1.0mg/L,pH=7.00实验条件下,吸附分配系数分别依次为548.30,287.36,191.27L/kg.相同实验条件下,随着pH、盐度和温度的增大或升高,矿质颗粒对氨氮的平衡吸附量均有不同程度的减小趋势,pH的影响较显著.随着悬浮颗粒物浓度在1000mg/L以下范围增大,固相氨氮平衡吸附量显著减小.     

选矿废水净化处理与回用的研究与生产实践

通过废水净化处理试验和废水回用选矿对比试验 ,对南京栖霞山锌阳矿业有限公司选矿废水的处理与回用进行了研究 ,最终提出了优先直接回用 ,其余适度净化处理再回用的方案 ,实现了废水的零排放。设计了废水全部回用系统 ,并已成功地应用于生产实践。     

用改性膨润土作垃圾填埋场底部衬里的试验

结合JeanFrank提出的双层矿物基底衬里(DMBL)的新概念设计了新型垃圾填埋场的底部防护系统,通过土柱对比实验,对DMBL中的高度反应层和“惰性”层位置不同时,衬里对渗滤液的渗透和衰减能力进行了研究.结果表明,无论高度反应层在“惰性”层的上方还是下方,DMBL的渗透系数可达到1×10^-7cm/s以下,但有机膨润土层放置在“惰性”层下方时,不但防渗性能较好,而且对渗滤液中有机物、铁离子的去除率分别达到58%、98%,对NH₄⁺、锌离子等也表现出较好的去除效果.