钙同位素在森林生态系统中的研究进展

钙作为植物必需的营养元素之一,对维持森林生态系统稳定有重要作用。本文综述了钙同位素的分析方法和分馏机理,并指出钙同位素分馏可以用来示踪森林系统中钙的来源及途径。在森林生态系统的研究中,土壤与植物之间的钙同位素分馏可以用于区域物质循环的估算。同时对利用钙同位素在森林生态系统对环境响应及生态系统演化应用进行了总结,并基于当前研究对未来采用钙同位素在生物地球化学循环的研究方向进行了展望。     

连续光源原子吸收法测定地表水中钾钠钙镁

利用连续光源原子吸收光谱法直接测定地表水中钾、钠、钙、镁,重点讨论了铯盐、镧盐及SO42-、Al3＋等干扰离子对钾、钠、钙、镁的影响以及不同浓度范围采用主、次灵敏线测量时曲线的线性、仪器检出限、精密度、准确度,结果表明高分辨连续光源原子吸收光谱法测定地表水中钾、钠、钙、镁方法简单,节省时间,具有较高的实用价值。     

电石法聚氯乙烯行业履约的成本效益分析

构建汞物质平衡模型以识别高汞触媒及低汞触媒电石法聚氯乙烯(CCPVC)企业中汞的产生、转化和排放过程.进一步针对典型企业开展成本效益分析,比较通过低汞触媒替代来履行《关于汞的水俣公约》要求的各种方案.结果表明,案例企业将在履约的情况下,使废气和废水汞排放量分别减少25%和85.7%~98.9%,净效益增加50.7%~55.4%.案例企业最有利的选择将是在厂内回收废触媒并改进汞减排设施,但含汞固体废物的环境风险不可忽视.原因是《关于汞的水俣公约》侧重于CCPVC行业的汞输入而非汞排放.此外,目前的汞环境税率低于最优税率,无法为CCPVC企业提供足够的激励以控制汞排放.因此,为了提高《关于汞的水俣公约》的政策效力,有必要推动我国CCPVC行业汞物质平衡的构建,加强对含汞固体废物堆存的监管力度,提高汞排放的环境税率,并将所含的环境风险物质量作为固体废物的计税依据.     

Ca2+对酸性硫酸盐环境中次生铁矿物合成的影响

通过摇瓶培养试验,在富铁酸性硫酸盐环境中,探析0、50、100、200或400mg/L Ca2+加入对嗜酸性氧化亚铁硫杆菌(A. ferrooxidans)生物合成次生铁矿物过程的影响.分析了体系pH值、氧化还原电位(ORP)、Fe2+氧化率、总Fe沉淀率以及次生铁矿物矿相等相关指标的变化情况.结果表明,0~24h培养过程中,各体系pH值、ORP、Fe2+氧化率及总Fe沉淀率变化幅度基本一致.24~108h培养过程中,体系中Ca2+加入量越大,Fe2+氧化越迅速,相应总Fe沉淀率相对较高.400mg/L Ca2+的加入使得体系Fe2+在72h氧化完全,总Fe沉淀率在108h达到39.1%.0、50、100或200mg/L Ca2+ 加入的体系在24~84h培养过程中,体系Fe2+氧化速率随着Ca2+加入量逐渐增加而依次升高,并在84h Fe2+氧化完全,且在108h,相应体系总Fe沉淀率分别为27.0%、29.7%、33.9%或36.9%.不同体系所得次生铁矿物均为施氏矿物与黄铁矾的混合物.本研究结果对明晰富铁酸性硫酸盐环境钙离子调控生物成因次生铁矿物合成的影响机理有一定指导意义.     

脱硫石膏与碳酸铵反应过程及反应机理

以烧结烟气脱硫石膏资源化循环利用为目的,碳酸铵为原料制备碳酸钙和硫酸铵,对该反应过程进行研究,探索其反应机理及反应的动力学方程。通过热力学计算可知本反应是常温下即可发生的放热反应,该反应符合缩芯模型。由实验得知,当反应时间是2 h,脱硫石膏粒度不大于0.125 mm,搅拌速率不小于250 r/min时,该反应为固相产物层扩散控制;在此条件下,求取反应动力学方程,确定反应速率常数与温度的关系。     

低剂量硝酸钙联合低氧曝气对黑臭底泥的修复探究

底泥内源污染是导致黑臭水体"反弹"的主要因素.为防止水体黑臭现象反复,以低剂量硝酸钙为修复剂,联合低氧曝气技术修复底泥,降低因ρ（NO₃--N）剧增而造成的生态风险,并对修复过程中菌群转化规律进行探究.结果表明:①当硝酸钙投加量为底泥质量的1.2%、低氧曝气量为0.05~0.10 m3/h时修复效果最佳,其上覆水中ρ（DO）和ORP分别升至4.08 mg/L和119.9 mV,NH₃-N、TOC（总有机氮）去除率平均值分别达42.5%和84.9%.②底泥中NH₃-N和AVS（酸挥发性硫化物）去除率平均值分别达76.8%和97.4%,投加低剂量硝酸钙不会造成NO₃--N在底泥中长期累积.③高通量测序分析表明,底泥优势菌群在纲水平上由梭菌纲（Clostridia）转变为γ-变形菌纲（Gamma-proteobacteria）,其相对丰度达60.0%,且厌氧菌群被有效抑制;在属水平上出现产黄杆菌属（Rhodanobacter）、硫杆菌属（Thiobacillus）和热单胞菌属（Thermomonas）等脱氮菌群.研究显示,低剂量硝酸钙+低氧曝气技术可有效改善底泥-上覆水体系DO条件,加快系统的脱氮速率,抑制AVS的生成,促进底泥优势菌群转化并降低生态风险.      

生化-调碱后垃圾渗滤液的Fenton深度处理效果

针对上海老港垃圾填埋场经过厌氧-曝气塘处理后的渗滤液难进一步处理的问题,对其采用厌氧滤池-好氧接触法、氧化钙2种方式预处理,在此预处理基础上,考察了Fenton法深度处理的效果,探讨了H2O2/Fe2+投加比、初始pH、H2O2投加量、反应时间和Fenton试剂投加方式对渗滤液COD去除效果的影响。研究发现:经过生物预处理后,渗滤液的COD和TP分别降低了24%和25%;氧化钙调碱可以进一步使COD和TP去除率分别达到42%和96%;后续Fenton深度氧化的最佳条件为:初始pH为2,H2O2投加量为2.4 g/L,H2O2/Fe2+摩尔比为5∶1,Fenton试剂一次投加,反应时间为2 h。在此条件下,渗滤液的COD从1 340 mg/L降到198 mg/L,总COD去除率达到85%。     

催化臭氧氧化降解PCB有机废液及其机理

为了高效、快速治理高浓度难降解PCB(printed circuit board)有机废液,研究了氧化钙非均相催化臭氧氧化降解PCB废液的催化机理和催化性能。采用叔丁醇淬灭自由基实验和水杨酸羟基化实验探究催化机理;通过GC/MS研究了PCB废液中有机物可能降解途径;通过单纯形优化法对实验因素进行优化,并通过XRD和BET探究催化剂的循环稳定性。结果表明：氧化钙非均相催化臭氧氧化过程遵循羟基自由基机理;在pH为12.97、CaO质量为1.0 g、废液深度为11 cm、降解时间为150 min、臭氧用量为120 mg·min⁻¹时,COD去除率可达到90.045%;氧化钙经过5次循环后,废液的COD去除率没有显著降低,从92.78%降低至84.04%。CaO应用于催化臭氧氧化过程处理高浓度且难降解的PCB废液,能维持良好的催化性能和循环稳定性,具有良好的应用前景。     

聚乙烯醇包埋水化硅酸钙粉末制备薄片状材料用于处理含磷废水

采用聚乙烯醇（PVA）包埋固定水化硅酸钙（CSH）粉末,硝酸钠作为交联剂,制备片状除磷材料（PVA-CSH）,解决粉状CSH易流失、易堵塞等实用性问题,同时尽量避免对CSH粉末吸附性能的影响。通过SEM和FTIR对材料进行表征,通过批量的静态实验研究材料对含磷废水的吸附行为,通过连续运行实验考察材料的实际应用性能。结果表明,PVA-CSH材料成多孔网状结构,包埋前后CSH基团种类不变;PVA的加入对CSH除磷的吸附速率会有一定的影响,但平衡吸附量基本不受影响,准二级动力学方程可用于描述吸附过程,吸附等温曲线符合Langmuir等温方程;连续柱实验中,同等条件下,CSH及PVA-CSH柱出水磷浓度超出0.5 mg· L-1时,运行时长均为7 d左右,PVA-CSH柱出水COD浓度始终小于10 mg· L-1,NO3--N浓度始终小于2 mg·L-1,PVA-CSH柱出水浊度接近0 NTU显著优于CSH粉末。     

以废弃磷石膏为原料水热合成碳酸钙晶须的研究

以废弃磷石膏为钙源水热合成碳酸钙晶须,研究了不同反应前驱物和添加剂对碳酸钙样品晶形的影响,利用奥林巴斯显微镜和扫描电镜(SEM)观察晶体形貌,并用X衍射(XRD)和红外光谱(FTIR)对样品进行了表征。实验结果表明,采用柠檬酸钠为添加剂,在反应时间12 h,反应温度120℃,柠檬酸钠浓度2％的工艺条件下,可制得晶须长度约为50～120 μm、长径比为40～100∶1、大小相对均匀的文石型碳酸钙晶须。同时,实验还制得了形貌独特的稻草捆状和竹叶状碳酸钙晶体。