磁黄铁矿氧化机理及酸性矿山废水防治的研究进展

磁黄铁矿是矿山尾矿堆中最为常见且分布很广的一种硫化铁矿物.由于硫化物矿物氧化后不仅产生酸性废水,还会释放出大量可溶的、生物可利用形态的微量金属,并且酸性环境会进一步增强这些有毒金属的移动性,因此是造成矿山周围水体环境污染的罪魁祸首.为了阻止或降低磁黄铁矿的自然风化反应速度从而达到源头治理酸性矿山废水的目的,首先必须研究它在各种条件下的氧化机理、氧化产物和氧化速度.对近年来国外在磁黄铁矿晶体结构、反应活性以及酸性矿山废水的产生与防治等方面的研究进行了综述.     

负载型TiO2光催化降解酸性紫红染料的研究

以20W紫外线杀菌灯为光源，研究了将TiO2粉末负载在硅胶颗粒上对酸性紫红溶液的光催化降解。探讨了反应时间、光强度、有效水深、水样初始浓度、pH值及添加H2O2、Fe^3 等因素对光催化降解的影响。     

丙酮活化过一硫酸盐性能及非自由基机制

利用丙酮活化过一硫酸盐(Peroxymonosulfate,PMS)氧化降解酸性橙7(AO7),考察了丙酮投加量、PMS浓度、初始pH值及共存阴离子等反应条件对AO7氧化降解的影响,探讨了丙酮/PMS反应体系中的反应机制.结果表明,当初始p H为9.0、n(PMS)/n(AO7)为17.5∶1、丙酮投加量为10 mmol·L-1时,反应30 min可使AO7的降解率达到99.8%.在丙酮/PMS的活化体系中,随着丙酮投加量、PMS浓度和p H的升高,AO7的降解率也逐渐增大,碱性条件下最有利于AO7的降解.自由基淬灭实验分析表明,单线态氧(1O2)是氧化降解AO7的主要活性物种.Cl-、CO2-3对丙酮/PMS体系中AO7的降解有促进作用,离子浓度越高,AO7降解速率越快,腐殖酸(HA)的加入对AO7的降解有轻微的抑制作用.紫外可见光谱分析表明,AO7分子中的偶氮键及萘环结构被破坏,从而得到降解.     

三丁基锡对文蛤鳃酸性磷酸酶、碱性磷酸酶和Na+,K+-ATP 酶活性的影响

在实验生态条件下,观察浓度分别为0．1、10和10ng／L的三丁基锡（TBT）暴露2、8、20d以及恢复7d和20d后对文蛤鳃酸性磷酸酶（aaciphatase,ACP）、碱性磷酸酶（alkaline phosphatase,AKP）以及Na^＋,K^＋-ATPase活性的影响。结果显示在暴露早期TBT不影响ACP、AKP活性,暴露时间延长则主要表现出诱导作用。TBT具有抑制Na^＋、K^＋-ATPase活性作用,可观察效应直浓度为0.1ng／L。Na^＋、K^＋-ATPase可作为一种潜在的有机锡污染监测的生物标志物。     

Cd、Cu和Pb复合污染对蚯蚓抗氧化酶活性的影响

采用蚯蚓毒性试验和均匀组合设计(Cd:0~15 mg·kg-1,Cu:0~175 mg·kg-1,Pb:0~600 mg·kg-1)方法,以赤子爱胜蚓(Eisenia foetida)为试验蚓种,研究了土壤中重金属Cd、Cu、Pb复合污染对蚯蚓体内超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽硫转移酶(GST)和酸性磷酸酶(AP)活性的影响,为重金属污染土壤的生物学诊断和风险评价提供科学依据.结果表明,Cd、Cu、Pb复合胁迫对蚯蚓SOD、GST和AP活性产生显著的诱导效应,酶活性与重金属含量及其持续时间密切相关:蚯蚓SOD活性在暴露前8 d因受重金属胁迫比第0 d增加了7.4%~240.5%,之后因胁迫过强被抑制,比第8 d下降了19.4%~69.7%.GST活性则在暴露前16 d持续增加了104.3%~217.3%,之后受抑制比第16 d下降了1.2%~40.3%.AP活性随时间呈"促进-抑制-促进-抑制"变化,在第8 d受胁迫比第0 d下降了9.2%~37.8%,至第16 d产生适应比第8 d增加了37.2%~117.2%,但最终因胁迫过强比第16 d下降了24.3%~34.0%.回归分析表明,Pb和Cd-Cu-Pb对SOD活性的产生影响最为显著,Cd和Cu则显著影响了GST和AP活性.     

酸性矿山排水污染的水库水体酸化特征

矿业开发产生的酸性排水导致下游水体酸化,严重破坏水域生态平衡. 以受酸性矿山排水(Acid Mine Drainage,AMD)影响的水库水体为研究对象,通过对水库表层水、界面水和沉积物孔隙水中水质参数的变化进行分析,探讨水库水体酸化特征. 结果表明:表层水、界面水pH分别为3.22～3.38和2.70～3.02,水库上覆水体严重酸化,沿沉积物剖面向下酸化程度逐渐减弱;上游AMD在水库水体中存在自然净化过程,而表层沉积物可再次提高上覆水体酸度;沉积物孔隙水ρ(SO₄2-)极高(0.29～11.85 g/L)且在垂向剖面上变化波动较大,可能与沉积物中次生矿物的形成转化、季节及其他外界条件的变化有关.      

酸性蓝分光光度法测定氯化十二烷基二甲基苄基铵的改进研究

对酸性蓝分光光度法测定氯化十二烷基二甲基苄基铵(DDMBAC)进行了改进研究,探讨了分析过程中的影响因素和优化条件,应用统计学原理确定了该方法在实验室内的误差结构、精密度、准确度、线性范围,并建立了空白值的质量控制图。     

NaBH4对施氏矿物-黄铁矾生物化学合成的影响及矿物在催化降解甲基橙中的应用

利用嗜酸性氧化亚铁硫杆菌合成施氏矿物,由于大量Fe3+残留于溶液中,致使矿物合成量较低.通过在生物合成施氏矿物的滤液中分3个批次加入NaBH4,探究了 NaBH4的投加量对施氏矿物生物合成及其向黄铁矾转化的影响.结果表明:在连续分3个批次各加入1.25g·L-1和1.67g·L-1NaBH4后,2个处理组的总Fe沉淀率...     

酒糟-粉煤灰协同赤泥的改良试验研究

将酸性酒糟废渣和粉煤灰作为脱碱和改良材料对赤泥进行协同改良，通过比较赤泥基质的物理性状、营养物质质量比及重金属存在形态，并结合盆栽试验为赤泥堆场的生态修复提供依据。结果显示：酒糟能够降低赤泥碱度，促进赤泥基质团聚体的形成，改善基质的物理结构，提高基质营养物质质量比，有效固定基质重金属并降低重金属在植物体内的积累；粉煤灰可有效增加赤泥基质孔隙度，促进基质团聚体形成；两者联合添加时赤泥土壤化效果更为显著，基质各项理化指标较单独施用改善更为明显，添加质量分数为20%粉煤灰和质量分数为20%酒糟的基质碱蓬草发芽率达93.33%。通过测定基质浸出液代表性重金属的质量比，采用内梅罗综合污染指数法评估利用酒糟与粉煤灰改良赤泥的方案污染程度为清洁级水平。     

川东华蓥山废弃矿井水化学特征及影响因素分析

对废弃煤矿酸性矿井水(AMD)、地表水、地下水的水化学特征及影响因素进行分析，可为保护华蓥山水环境提供理论支撑。以广安市华蓥山废弃煤矿群为研究对象，基于水化学参数统计，运用水化学、相关性分析和离子比等方法对水样进行了综合分析研究。结果表明：岩溶水化学类型大多为HCO₃-Ca型；非酸性矿井水主要为HCO₃-Ca型为主；酸性矿井水主要主要为SO₄-Ca和SO₄-Na;受酸性矿井水影响的地表水化学类型以SO₄-Ca和SO₄-Na型为主；酸性矿井水的形成演化除了受溶滤、浓缩、混合及阳离子交换作用外，主要受黄铁矿(FeS₂)的氧化还原反应影响。研究该区废弃矿井水化学特征及控制因素，将为酸性矿井水治理方案提供理论基础，从而削减入江污染负荷，从“源头”上保护长江生态环境。