粘质沙雷氏菌对重金属的耐受性和去除作用

微生物修复是治理重金属污染的重要手段之一。本文考察了粘质沙雷氏菌对重金属Cu²⁺、Zn²⁺和Cr⁶⁺耐受性和去除作用。结果表明,粘质沙雷氏菌对重金属Cu²⁺、Zn²⁺、Cr⁶⁺具有良好的耐受性,耐受程度表现为：Zn²⁺> Cu²⁺>Cr⁶⁺。不产灵菌红素时,最大耐受浓度分别为100～150 mg/L、200～250 mg/L、50～100 mg/L;产灵菌红素时能增加菌体对重金属的耐受性,最大耐受浓度分别为150～200 mg/L、>250 mg/L、150～200 mg/L。菌体对重金属的去除效果表现为Zn²⁺>Cr⁶⁺> Cu²⁺,48 h内最大去除率分别为分别为63.3%、44.5%、32.3%。     

重金属对生物脱氮性能影响及活性污泥生物学效应的meta分析

目前有关重金属对于生物脱氮系统影响的研究较多，但受不同反应器工况和实验环境的影响，结论具有一定偏差，因此借助统计学方法评价多项研究的一致性十分有必要。为系统评估重金属对于生物脱氮系统的影响，采用meta分析方法，从数据库检索到2000年以来国内外发表的相关论文，通过统计分析论文的结果，分析了Cd²⁺、Cu²⁺、Cr⁶⁺、Ni²⁺、Pb²⁺、Zn²⁺6种重金属离子对于SBR和厌氧氨氧化工艺脱氮性能的影响，Cd²⁺、Cu²⁺、Cr⁶⁺3种重金属离子对于SBR活性污泥的生物学效应，及影响重金属毒性的主要因素。结果表明，SBR工艺对6种重金属的敏感性大小为Cr⁶⁺>Cu²⁺>Pb²⁺>Cd²⁺>Zn²⁺>Ni²⁺，厌氧氨氧化工艺对6种重金属...     

亚铁活化过氧乙酸降解水中磺胺甲恶唑：投药策略和反应机理

为解决传统工艺难以有效降解水中抗生素类污染物的问题，采用亚铁离子(Fe²⁺)活化过氧乙酸(PAA)氧化降解水中典型抗生素类物质磺胺甲恶唑(SMX)。考察了PAA和Fe²⁺投加量、药剂不同投加策略对PAA活化和SMX降解的影响，并鉴定了参与反应系统的活性物种。结果发现，PAA和Fe²⁺浓度的适当增加，能提高SMX降解效率，但过量添加会抑制降解；从一次投加改为分次投加(投加相同的总量，但在特定的时间间隔内投加)和连续投加(投加相同的总量，但在反应时间内连续投加)时，SMX的降解效率显著提高；监测体系中Fe²⁺和PAA的浓度发现，分次与连续投加方式均改善了PAA的活化效果。自由基捕获实验结果表明，羟基自由基(HO·)、有机自由基和Fe^IVO²⁺均可能参与了SMX的降解；连续投加PAA策略下，HO·对SMX降解的贡献要大于一次投加和连续投加Fe²⁺策略。     

陶瓷膜短流程工艺处理重金属废水

针对电镀行业重金属废水常规处理方法存在的药剂投加量大、污泥产量多、水质波动影响大等不足,本文提出了一种新工艺-陶瓷膜短流程处理工艺,即废水通过调节pH值使重金属离子形成相应的氢氧化物絮体后,直接进入陶瓷膜组件过滤,同时辅以曝气缓解膜污染。通过实验室小试研究了pH值、重金属质量浓度和曝气量等因素对重金属(Cu²⁺、Cr³⁺和Ni²⁺)去除效果以及陶瓷膜跨膜压差的影响,并进行现场中试验证。试验结果表明:pH=10时,Cu²⁺、Cr³⁺和Ni²⁺的去除率分别达到99.8%、99.7%和99.9%,耐冲击负荷强,原水重金属离子质量浓度为500mg/L时出水也能满足要求。气水体积比值为15时,能在保证出水水质的前提下显著缓解膜污染。该工艺中陶瓷膜的污染主要为可逆污染,可以通过水力反冲洗去除。在pH=10、气水体积比值为15和膜通量为80L/(m²·h)时,现场中试工艺出水中Cu²⁺、Cr³⁺和Ni²⁺的质量浓度分别低于0.15mg/L、0.3mg/L和0.1mg/L,而且跨膜压差保持稳定。     

基于亚硝酸根插层LDHs的高效水泥降铬剂研究

基于层状双氢氧化物(LDHs)结构可重建性，制备亚硝酸根插层的LDHs。将亚硝酸根插层的LDHs作为新型降铬外加剂掺入水泥，研究LDHs降铬效率、耐存储性和球磨温度处理条件下的稳定性，并揭示其还原和固化水泥中可溶性Cr⁶⁺的作用机理。结果表明，与水拌和后LDHs-NO₂层间释放的亚硝酸根离子能够快速还原水泥中的Cr⁶⁺,有效降低可溶性Cr⁶⁺含量。掺入0.2%(质量分数)LDHs-NO₂可使水泥中可溶性Cr⁶⁺含量从40.26 mg/kg降至9.36 mg/kg,同时水泥3 d抗压强度增加约2 MPa。还原后的Cr³⁺与层板中的Al³⁺进行离子交换进入LDHs层板，从而实现稳定的化学固化。亚硝酸根插层LDHs的还原效率优于FeSO₄·7H₂O,并且在长时间储存和球磨温度处理条件下仍能保持优异的还原能力。     

初始浓度对粉煤灰合成沸石吸附Cr3+的影响

利用粉煤灰合成的沸石吸附重金属Cr³⁺,考察吸附剂量与初始浓度对Cr³⁺吸附效果的影响。结果表明:初始浓度与吸附剂量对粉煤灰合成沸石吸附Cr³⁺的去除率与饱和吸附量影响显著。合成沸石对Cr³⁺的吸附去除率随着初始浓度的降低而提高,随着吸附剂投加量的增加而增加。随着粉煤灰合成沸石投加量的不断增加,单位质量的沸石吸附剂对Cr³⁺的吸附容量不断下降。     

不同变质程度超微煤粉对重金属离子的吸附性能

重金属离子由于具有毒性、难以生物降解且可在生物体内累积,严重威胁人类的身体健康。吸附是去除重金属离子的一种可行有效的方法。本文选择褐煤、烟煤、无烟煤3种变质程度不同的煤种,通过高能球磨获得超微煤粉。研究了3种超微煤粉对水溶液中Ni²⁺和Cr⁶⁺的吸附动力学与热力学以及投加量与pH值对吸附效果的影响。结果表明3种煤粉对Ni²⁺、Cr⁶⁺的吸附量均随时间的增加而增加,并且Ni²⁺的处理效果明显好于Cr⁶⁺,在180min时褐煤、无烟煤与烟煤对Ni²⁺、Cr⁶⁺的吸附量分别为3.906mg/g、3.582mg/g、2.983mg/g和1.953mg/g、1.774mg/g、0.487mg/g。3种煤粉对两种重金属离子的吸附均符合二级吸附动力学和Freundlich等温式,随着投加量与pH值的增加,去除效果增加,在相同条件下,褐煤的吸附效果优于烟煤与无烟煤。     

改性膨润土对重金属的吸附性能研究

膨润土是垃圾填埋场垫层的主要吸附、防渗材料之一,对土进行不同程度改性可提高对垃圾渗滤液中含量较高的重金属(Cr⁶⁺、Cu²⁺、Zn²⁺)的吸附性能。采用十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)对钠基膨润土进行有机改性制得CTMAB-Bent,再利用聚丙烯酰胺(CPAM)对CTMAB-Bent复合改性后制得CPAM-Bent。通过设计正交实验,研究了不同因素(改性剂浓度、膨润土用量、吸附时间、吸附温度和离子浓度)对吸附性能的影响,以探讨吸附机理。结果表明,CPAM-Bent与CTMAB-Bent和钠基膨润土相比,吸附性能最优,三种重金属吸附率均高于90%,且最优条件为：改性剂浓度为5.5%,膨润土用量0.5 g,时间45 min,温度25℃;吸附过程符合准二级动力学模型,吸附等温线与Langmuir模型相符,说明吸附过程按照单分子层吸附机理进行的,进一步通过拟合实验得知重金属(Cr⁶⁺、Cu²⁺、Zn²⁺)平衡吸附量分别为0.629、0.807、1.134 mg/...     

季铵盐改性玻璃纤维滤纸吸附去除水中Cr(Ⅵ)研究

采用二甲基十八烷基[3-(三氧甲基硅基)丙基]氯化铵(TPMMC)与经过等离子体预处理后的玻璃纤维滤纸进行接枝改性获得负载有季铵盐基团的玻纤材料,对其进行了表征,探讨了改性前后玻璃纤维滤纸在不同溶液Cr6+含量和p H下对水中Cr⁶⁺吸附性能的差异及形成原因。结果表明,改性后玻璃纤维材料表面ζ电位大幅上升,由负转为正。未改性的玻璃纤维材料对Cr⁶⁺几乎没有吸附能力,改性后吸附能力明显升高,在Cr⁶⁺的质量浓度为1 mg/L时,改性后的玻璃纤维较原始材料对Cr6+的吸附去除率提高了51.13%。且改性后玻纤对Cr⁶⁺的吸附效果受p H影响较大,在一定范围内,p H越低吸附效果越好。     

生物基吸附材料在金堤河水体生态污染治理中的应用

针对金堤河水体存在较为严重的重金属离子污染的现象，以玉米秸秆为原料，通过添加氯甲烷、环氧氯丙烷、四乙烯五胺、三丙胺和叔丁醇钾等处理剂，制备了一种新型生物基吸附材料SXF-1，并评价了其对重金属离子Cr⁶⁺和Pb²⁺的吸附效果。实验结果表明，当生物基吸附材料SXF-1的加量为0.5%、水样pH值为5、水样中重金属离子的浓度为50mg·L^-1、吸附时间为12h、实验温度为20℃、干扰离子浓度为5000mg·L^-1时，Cr⁶⁺和Pb²⁺的去除率分别能够达到96.15%和90.04%。研究结果认为，生物基吸附材料SXF-1对重金属离子Cr⁶⁺和Pb²⁺的吸附处理效果较好，能够满足金堤河水体生态污染治理的要求。     

基于Fe(Ⅲ)和邻苯二胺显色反应快速检测硫化物

比较了不同金属离子(Fe²⁺、Fe³⁺、Cu²⁺、Zn²⁺、Al³⁺、Na⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、K⁺、Ag⁺、Cr³⁺)对邻苯二胺(OPD)的氧化能力，基于Fe³⁺能直接氧化OPD产生黄色发荧光的产物而构建了Fe³⁺-OPD显色体系。结合硫化物的还原性以及对金属离子较强的亲和性，开发了一种通过比色法选择性检测硫化物的方法。结果表明，在pH 4.0Na Ac-HAc缓冲液中，Fe³⁺-OPD显色体系的吸光度和荧光强度与NaHS的浓度分别在10～200μmol/L和5～150μmol/L范围内呈线性关系，荧光法的检出限可达0.1μmol/L，体系内其他还原性物质及硫醇对Na HS的检测无干扰。将Fe³⁺-OPD显色体系结合纸芯片构建的纸基比色体系蓝色分析色道值(B...     

铬污染建筑废物不同清洗剂的作用效果比较

以海北化工厂的铬污染建筑废物为研究对象,采用改良的BCR顺序提取法研究了不同洗涤药剂对水洗一次后的建筑废物样品总Cr和Cr⁶⁺的清洗效果,分析了6种洗涤药剂对各形态铬的去除效果,并最终筛选出最佳的清洗剂。结果表明:柠檬酸和高浓度盐酸对总Cr和Cr⁶⁺去除率最高,总铬达到90%以上,Cr⁶⁺达到99%以上;高浓度柠檬酸、高浓度盐酸和高浓度醋酸降低了建筑废物的pH值,在酸性条件下Cr⁶⁺被有机酸自发地还原成Cr³⁺,导致Cr⁶⁺具有很好的去除效果;6种洗涤剂均对酸可提取态铬有很好的去除;由于络合作用,柠檬酸对可氧化态存在的Cr³⁺的去除效果很好。综上,柠檬酸是较合适的建筑废物二次洗涤药剂。     

NaFexCry(SO4)2(OH)6的合成及电化学性能研究

随着国内外能源的过度消耗和环境污染，寻求高效、清洁、可持续的能源已成为当前的首要任务。关于易合成的黄钠铁矾在析氧反应(OER)方面的研究较少。因此，通过水热法合成了4种不同铁铬物质的量比的铬掺杂黄钠铁矾[Na Fe_x Cr_y(SO₄)₂(OH)₆]催化材料。利用SEM、XRD、Raman和电化学方法对其结构和性能进行表征。结果表明，Cr³⁺成功地掺入到黄钠铁矾晶格中，随着Cr³⁺掺杂量的增加，黄钠铁矾颗粒尺寸逐渐减小；在1 mol/L KOH的电解液中，n(Fe³⁺)/n(Cr³⁺)为1∶1的样品的OER催化性能最佳；当电流密度为10 m A/cm²时，其过电位为370 m V，塔菲尔斜率为92.99 mV/dec，电化学双层电容(C_dl)为10.94 mF/cm²。     

席夫碱荧光探针的合成及其对三价金属的识别

Al³⁺、Cr³⁺、Fe³⁺、Ce³⁺对环境和生物体有重要影响，能同时检测这4种三价金属离子的荧光探针较为少见。以2-氨基蒽和对苯基苯甲醛制备了一种席夫碱类荧光探针Ⅰ,通过¹HNMR、HRMS和元素分析对其结构进行了表征。光谱分析实验结果表明，探针Ⅰ在四氢呋喃/水(V(THF)∶V(水)=1∶1)溶液中对三价金属Al³⁺、Cr³⁺、Fe³⁺和Ce³⁺具有较强荧光响应，有较高选择性和快速响应，且不受其他金属离子或阴离子影响，抗干扰能力强，检测的最适pH范围为5～9。结合高分辨质谱检测、紫外测试和理论计算，证实探针与三价金属的作用机理为：探针与三价金属作用后，分解生成2-氨基蒽，发出荧光。进一步将荧光探针负载于试纸条，成功实现对三价金属的试纸检测。     

氯化物熔盐中铬的价态对镍基合金腐蚀性的影响

氯化物熔盐的腐蚀性是制约其应用的重要因素,对富铬金属材料的腐蚀会导致金属中铬元素优先流失到熔盐中。探讨进入熔盐中不同价态的铬对后续腐蚀的影响,是了解熔盐长期运行中金属持续受腐蚀的关键。通过浸没腐蚀实验研究在三元NaCl-MgCl₂-CaCl₂熔盐中引入Cr⁰、Cr²⁺与Cr³⁺后,对一种贫铬Hastelloy B-2(HB-2)和两种富铬Hastelloy C-276(HC-276)、Hastelloy X(HX)镍基合金腐蚀性的影响。通过比较腐蚀前后质量变化、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)以及能谱分析(EDS)的结果,探讨含不同价态铬的熔盐对贫铬与富铬金属的腐蚀性差异。实验结果表明,Cr⁰和Cr²⁺能消耗熔盐中H₂O、O₂等氧化性物种,从而有效抑制腐蚀;Cr³⁺会抑制贫铬HB-2的腐蚀,但能促进富铬HC-276和HX的腐蚀;SEM和XRD分析结果表明,Cr³⁺在增强富铬金属铬优先流失的同时也会增强铁流失。热力学理论计算结果表明,CrCl₃氧化Cr、Fe的反应进行得很彻底;而CrCl₃氧化Ni、Mo的反应进行程度有限。因此,熔盐中含CrCl₃会氧化合金中Cr和Fe从而促进富铬合金腐蚀,而含Cr⁰和CrCl₂能降低熔盐中的氧化性物质含量而抑制腐蚀。     

二价铁活化过碳酸钠对磺胺甲唑的去除

近年来,地下水中抗生素等新兴污染物的存在及可能引起的环境健康风险受到日益广泛的关注。作为一种新型氧化剂,过碳酸钠（SPC）对环境友好,不会产生二次污染,具有地下水修复的应用前景。然而,目前尚无SPC对水中抗生素去除效果的研究报道。因此,本文开展了二价铁活化过碳酸钠体系对水中典型抗生素磺胺甲唑（SMX）的去除研究,考察了pH、常见的无机离子和天然有机物对SMX去除的影响。结果表明,随着二价铁和过碳酸钠投加量的增加,SMX的降解效果从45.2%显著提高到91.9%。溶液初始pH对反应的影响不显著,当pH在3~9的范围内,降解效果影响较小,但当pH>10时,反应不再进行。HCO₃^-对反应会产生显著的抑制,当HCO₃^-的浓度为0.6mmol/L时,去除效果即由98.9%下降至38.6%;高浓度的Cl^-对反应略有抑制,当Cl^-浓度达到60mmol/L时,SMX的去除率由98.9%下降到95%;除此以外,包括SO₄^2-、NO₃^-、Na⁺、Mg²⁺和Ca²⁺等地表水中常见的离子均对反应无明显影响。腐植酸对该反应体系的影响也较小,只有当腐植酸浓度达到50mg/L后,才会对反应过程产生一定的抑制。     

氯化物熔盐中铬的价态对镍基合金腐蚀性的影响

氯化物熔盐的腐蚀性是制约其应用的重要因素,对富铬金属材料的腐蚀会导致金属中铬元素优先流失到熔盐中。探讨进入熔盐中不同价态的铬对后续腐蚀的影响,是了解熔盐长期运行中金属持续受腐蚀的关键。通过浸没腐蚀实验研究在三元NaCl-MgCl₂-CaCl₂熔盐中引入Cr⁰、Cr²⁺与Cr³⁺后,对一种贫铬Hastelloy B-2(HB-2)和两种富铬Hastelloy C-276(HC-276)、Hastelloy X(HX)镍基合金腐蚀性的影响。通过比较腐蚀前后质量变化、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)以及能谱分析(EDS)的结果,探讨含不同价态铬的熔盐对贫铬与富铬金属的腐蚀性差异。实验结果表明,Cr⁰和Cr²⁺能消耗熔盐中H₂O、O₂等氧化性物种,从而有效抑制腐蚀;Cr³⁺会抑制贫铬HB-2的腐蚀,但能促进富铬HC-276和HX的腐蚀;SEM和XRD分析结果表明,Cr³⁺在增强富铬金属铬优先流失的同时也会增强铁流失。热力学理论计算结果表明,CrCl₃氧化Cr、Fe的反应进行得很彻底;而CrCl₃氧化Ni、Mo的反应进行程度有限。因此,熔盐中含CrCl₃会氧化合金中Cr和Fe从而促进富铬合金腐蚀,而含Cr⁰和CrCl₂能降低熔盐中的氧化性物质含量而抑制腐蚀。     

分步投加FeSO_4·7H_2O、H_2O_2法预处理皮革鞣制废液试验研究

对皮革鞣制废液采用分步投加FeSO_4·7H_2O、H_2O_2法进行预处理,考察了FeSO_4·7H_2O、H_2O_2的投加方式与投加量、反应温度、pH值、反应周期等的影响。结果表明,最佳工艺参数为:温度50℃,pH值5,FeSO_4·7H_2O投加量5 mmol/L,H_2O_2用量50 mmol/L,反应周期3 h。在此工艺条件下,可使废液色度从40 000倍降为10倍,COD、总铬和Cr⁽⁶⁺⁾浓度分别从2 700,19.27,18.78 mg/L降为426.7,0.162,0.15 mg/L,达到了《制革及毛皮加工工业水污染物排放标准》(GB 30486—2013)要求。方法主要是利用先投加FeSO_4·7H_2O还原Cr(6+)浓度分别从2 700,19.27,18.78 mg/L降为426.7,0.162,0.15 mg/L,达到了《制革及毛皮加工工业水污染物排放标准》(GB 30486—2013)要求。方法主要是利用先投加FeSO_4·7H_2O还原Cr⁽⁶⁺⁾,搅拌反应一段时间后,再投加H_2O_2形成Fenton试剂。其去除机制有别于传统Fenton试剂,主要是针对皮革鞣制废液中的Cr(6+),搅拌反应一段时间后,再投加H_2O_2形成Fenton试剂。其去除机制有别于传统Fenton试剂,主要是针对皮革鞣制废液中的Cr⁽⁶⁺⁾浓度高这一水质特色,先用Fe(6+)浓度高这一水质特色,先用Fe⁽²⁺⁾还原Cr(2+)还原Cr⁽⁶⁺⁾,并利用Cr_2O_72-的强氧化性,在酸性条件H+与H_2O_2的共同作用下,形成Fe(6+),并利用Cr_2O_72-的强氧化性,在酸性条件H+与H_2O_2的共同作用下,形成Fe⁽²⁺⁾、Fe(2+)、Fe⁽³⁺⁾、Cr(3+)、Cr⁽³⁺⁾、Cr(3+)、Cr⁽⁶⁺⁾、H_2O_2、·OH、OH-等离子的共氧化和共沉淀体系,实现色度、Cr(6+)、H_2O_2、·OH、OH-等离子的共氧化和共沉淀体系,实现色度、Cr⁽⁶⁺⁾、COD和总铬的同步去除。     

Fenton氧化降解水中磺胺甲恶唑的研究

以 COD 为评价指标,考察了 Fenton氧化法对水中磺胺甲噁唑（SMX）去除效果。通过探讨 H₂O₂投加量、Fe²⁺投加量以及溶液初始 pH 对 COD 去除的影响,确定了 Fenton 去除 SMX 的优化工艺条件为：pH=3,H₂O₂投加量为 10mmol/L,Fe²⁺投加量为 1.0 mmol/L,在该条件下,COD 去除率可达 71.8%。与经典动力学相比,伪动力学模型能很好拟合 SMX 的去除过程,其中伪二级动力学模型的相关系数为 0.999 9。此外,根据 GC/MS 分析结果,推测了 SMX 可能的降解途径。     

CrO x /Ti-Al2O3催化剂结构及其催化丙烷脱氢性能

以模板法制备的Ti改性Al₂O₃为载体制备了CrO _x /nTi-Al₂O₃催化剂,考察了Ti含量对催化剂的结构及其催化丙烷脱氢性能的影响。采用X射线衍射（XRD）、N₂吸附-脱附、透射电子显微镜（TEM）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）、拉曼光谱、X射线光电子能谱（XPS）、氨气程序升温脱附（NH₃-TPD）、吡啶红外吸附（Py-IR）等方法对催化剂的结构进行了表征。结果表明,CrO _x /nTi-Al₂O₃催化剂具有均匀的泡沫状介孔结构并含有少量微孔,表面积在180~195m²/g;铬主要以Cr⁶⁺和Cr³⁺形式存在,其中Cr⁶⁺主要以单铬酸盐和双铬酸盐形式存在,Cr³⁺以α-Cr₂O₃晶体和高分散Cr₂O₃形式存在,Ti的加入降低了催化剂表面Cr⁶⁺含量,增加了孔道内高分散Cr³⁺含量;Ti的加入降低了弱酸的强度,生成了少量中强酸,并使催化剂中B酸和L酸中心数量明显减少。少量的Ti（0.5%~1.0%TiO₂,质量分数）可明显提高丙烷转化率和丙烯收率,但过多的Ti（>2%TiO₂）则明显降低丙烯选择性而使丙烯收率降低。CrO _x /nTi-Al₂O₃催化剂表面Cr⁶⁺物种可催化丙烷氧化脱氢,本身还原成Cr³⁺后继续催化丙烷直接脱氢,孔道内部的高分散Cr³⁺可催化丙烷直接脱氢反应,二者结合使催化剂保持了较高的催化活性和较好的稳定性。