土壤—农作物系统中重金属元素迁移转化规律研究——以湖北宣恩县为例

为研究土壤中重金属元素在不同作物系统中的迁移转换规律及其控制影响,采集湖北宣恩地区的茶叶、水稻、玉米、土豆、黄金梨、白柚及其对应的根系土样品,对根系土中的重金属元素含量、生物可利用性、内梅罗综合污染指数以及农作物中的重金属富集程度进行分析。结果表明,农作物土壤中Cd平均含量显著高于宣恩县土壤背景值。评价区土壤中Pb、Hg、As、Cu和Zn等重金属元素主要为强有机结合态(F6)与残渣态(F7),很难以离子形态释放出来,而Cd在土壤中的赋存形态主要为水溶态(F1)和离子交换态(F2),占比高达35. 59%,很容易被生物吸收利用。评价区水稻根系土已经遭受Cd污染,农作物重金属污染一方面与土壤背景值有关,另一方面与生物可利用性相关。除玉米茎部特别富集Cd和水稻根部特别富集As外,所收集的农作物可食部分从根系土中转移Pb、Cd、Hg、As、Cu和Zn等6种重金属元素的能力很弱。     

褐煤腐植酸对棕壤汞形态的影响

为探明腐植酸含量与棕壤中汞形态随时间动态变化的关系,通过室内培养试验,探讨了不同用量腐植酸对汞污染棕壤中汞赋存形态的影响。结果表明:添加腐植酸改变了棕壤中各形态汞的分配比率,使土壤水溶态、交换态、酸溶态以及残渣态汞含量降低,而碱溶态和有机结合态汞则显著增高,各形态汞与对照相比均达到显著水平(p0.05),各形态汞在培养60 d后变化不再明显。碱溶态汞与有机结合态汞呈极显著正相关(r=0.980**),而与其他形态汞呈极显著负相关。腐植酸对棕壤汞形态的影响较大,且在一定比例范围内效果显著,各形态汞之间并非单一转化,而是多种形态之间相互转化的一种动态平衡。     

膨润土对土壤中Cu(Ⅱ)形态及生物有效性的影响

土壤重金属形态反映重金属生物有效性及潜在危害,为探讨膨润土对土壤Cu(Ⅱ)形态及其生物有效性的影响,通过模拟Cu污染土壤的盆栽试验,采用Tiesser法研究了添加膨润土后土壤Cu(Ⅱ)形态的变化特征,并进行了土壤p H值与Cu(Ⅱ)形态的相关性研究。结果表明:添加膨润土显著降低了耕种土的可交换态Cu(Ⅱ)浓度,增加了铁锰氧化物结合态和有机物结合态浓度,对碳酸盐结合态、残渣态影响不大。膨润土显著降低了绿化土的可交换态Cu(Ⅱ)浓度,增加了碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态和有机物结合态浓度,对残渣态影响不大。膨润土降低了Cu(Ⅱ)的生物活性系数和迁移系数,降低了土壤Cu(Ⅱ)的生物有效性。Cu(Ⅱ)形态与土壤p H值的相关性分析表明,耕种土的可交换态Cu(Ⅱ)浓度与土壤p H值呈显著负相关,铁锰氧化物结合态、有机物结合态与p H值呈正相关,碳酸盐结合态、残渣态与p H值无显著相关关系。绿化土的可交换态Cu(Ⅱ)浓度与土壤p H值呈显著负相关,碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、有机物结合态与p H值呈正相关,残渣态与土壤p H值无显著相关关系。研究表明膨润土主要通过改变土壤p H值来降低土壤Cu...     

毒性金属形态变化与岩土饱水性的关系

本文以大量的实际资料为依据，阐述了毒性金属形态变化与岩土饱水性的关系，提出了在非饱和环境的岩土中．毒性金属以残余态为主要存在形式，而在饱水环境中．以非残余态为主，而且碳酸盐结合态、中等还原结合态和有机态结合含量均大于非饱和环境岩土中相应形态含量的观点。这一研究成果对于治理Cd等毒性金属对环境的危害具有重要意义。     

燃烧温度对两淮烟煤中汞含量与赋存形态的影响

为了调查两淮烟煤中汞元素在不同燃烧温度下的地球化学行为,在两淮地区4个典型煤矿床分别采集了4个烟煤样品。采用程序升温石英管式炉获得400、500、600、700、800℃和900℃下的煤灰样品。利用ICP-MS测定了原煤及煤灰样品中Hg元素的含量,结合X射线衍射(XRD)和傅里叶转换红外光谱(FTIR)分析,取得如下成果:烟煤中Hg的丰度值约为0.1μg/g;烟煤中Hg主要以残渣态形式为主,其次为可交换态和碳酸盐结合态;烟煤中Hg主要挥发温度位于400~500℃间,仅有少量的Hg会赋存在灰渣之中;XRD实验表明,烟煤中黏土矿物含量变化与汞的变化关系密切;此外,残渣中固定碳的存在影响着其Hg含量变化;FTIR实验表明,烟煤中Hg含量与C=O官能团含量呈较好的正相关关系,表明煤中C=O含量可以用作检测煤中Hg含量的指示剂。     

三维边坡极限平衡分析

<正> 假设θ是常量,方程(12)和(13)简化为一个方程:∑Q=O(14)整体边坡力短也是平衡的,因此总力矩关于任意点0一定等于零(图6)。∑Q·cos(θ—α)(r—h_Q·cosα)=0(15)或∑{Q·r·cos(θ—α)-Q·h_Q·cosα·cos(θ—α)}=0(16)这里Q·h_Q通过总体条柱底面中心力距和而得。     

叔胺萃铀体系中萃原液的SiO_2胶体浓度和氟离子存在对萃取乳化的影响

本文根据试验和某工厂萃原液中聚硅酸胶体含量测定结果,报道萃原液中氟离子、∑SiO_2、聚硅酸胶体(或叫SiO_2胶体)的浓度对叔胺萃取铀中发生乳化的影响。 人工配制液试验 为了与工厂萃原液作比较,首先人工配制了五种不同F、SiO_2含量的铀溶液(含U250～350毫克/升),在室温(约20℃)下放置24小时后,用0.055M三脂肪胺+1.3％混合醇+煤油溶液作萃取剂,在水相(A):有机相(O)=1/1.5和3/1的条件下     

温度对湿法磷酸选择性除杂的影响

湿法磷酸杂质含量多,需深度除杂才能用于制备高纯磷酸盐。本试验采用氟化钠为除杂剂,研究了温度对杂质脱除率、P_2O_5回收率和残余氟含量的影响。结果表明,65 ℃以下,酸中杂质主要形成NaMgAl(F,OH)_6·H_2O、XMgAlF_6(X=Na~+,NH_4~+,K~+)和硅酸盐除去,达到了选择性除杂目的。50 ℃时,综合除杂效果最佳,此时铝、镁、铁、钙、钾的脱除率分别达到82.6%、52.3%、63.7%、30.5%和33.9%,磷回收率和氟残留量分别为96.0%和0.14%。     

氟氯磷灰石固溶体晶体性质的密度泛函理论研究

基于密度泛函理论(DFT)研究了氟磷灰石、氯磷灰石及不同Cl含量的氟氯磷灰石固溶体晶体结构和电子性质。结果表明, 随着Cl含量增加, 体系能量趋于增大, 同时晶体结构中a, b值呈增大趋势, c值却逐渐变小。态密度分析显示, Cl取代F后, Cl 3s态较F 2s态向右移动, 且在价带顶部Cl 3p态更靠近费米能级, 同时峰费米能级附近Ca₂ 3d态也更活跃。电荷分析显示Cl取代F后, 主要电荷转移发生在通道原子F、Cl以及金属Ca; Mulliken键布居显示Ca₂-Cl较Ca₂-F键布居值更大且键长更长, 其中在氯磷灰石中Ca₂-Cl键长达到了0.2608 nm。     

试论预抽本煤层瓦斯的可行性及其防突作用

文章对预抽本煤层瓦斯的可行性及其防突作用进行了考察认为:以煤层透气性系数λ、煤层瓦斯压力 P 和 Pλ值做为衡量抽放瓦斯可行性指标和根据 W=λP_(0~2)M 指标均不符合焦作煤层情况,而用百米钻孔初始瓦斯涌出量作为抽放瓦斯可行性指标是符合焦作煤层情况的,其具体指标是 q_(199)>0.05、α=0.003～O.006为可抽放;q_(199)=0.01～0.05、α=0.006～0.009勉强抽放,q_(199)<0.01、α>0.009为不可抽放。经抽放后,瓦斯抽放率>25%。煤体收缩变形>1.5%,地应力下降2MPa 以上,煤体应变能下降0.48tm/m~3时,能使突出煤层转化为非突出煤层。     

磁黄铁矿与乙硫氮相互作用电化学浮选红外光谱的研究

考察了乙硫氮为捕收剂时磁黄铁矿的浮选行为,发现在pH2-12的范围内,磁黄铁矿均可表现良好的可浮性。只有pH>12时,可浮性下降。通过用氧化剂过硫酸铵、还原剂硫代硫酸钠调节矿浆电位, 考察了磁黄铁矿在不同pH值下,可浮性与矿浆电位之关系,得出了矿物可浮电位-pH区间。通过红外光谱测试技术的研究,探讨了乙硫氮在磁黄铁矿表面作用机理及生成产物,不同pH值下与乙硫氮作用后,磁黄铁矿浮选回收率与乙硫氮红外吸收强度有对应关系,乙硫氮的二硫化物秋兰姆是主要吸附产物。     

云贵川交界处地氟病区晚二叠世煤的酸度分布

为探讨云贵川交界处晚二叠世煤的酸度分布规律及其对地氟病的可能影响,在云南威信、镇雄,贵州赫章、大方、金沙及四川古蔺、叙永8个县区共采集龙潭组煤样83件,分别用pH计、重量法、高温燃烧-热水解法对其酸度、硫酸根及氟含量进行了测定,结果表明：研究区晚二叠世龙潭组煤的表观酸度pH值为1.86～8.62（均值5.70,n=83）,酸性煤（pH≤5.6）与正常煤(pH＞5.6)所占比例分别为41%,59%,且97.1%的酸性煤为露头煤;露头煤样的pH总分布范围为1.86～8.62,均值达到4.86 (n=55),其中33件酸性露头煤pH均值低至3.39(1.82～5.50,n=33);矿井煤的pH为4.45～7.94,均值7.34(n =28),指示露头煤的酸性显著强于矿井煤。实测煤样硫酸根含量为249～64 706 μg/g（均值7 070 μg/g,n=83）。煤中氟含量为44～382 μg/g,均值120 μg/g (n=83),接近于中国煤中氟的背景值（130 μg/g）。酸性煤的pH与其硫酸根含量的负对数p(SO2-4)成正相关（相关系数：0.62）,表明煤中酸的存在形式可能为酸性硫酸盐如KHSO4或NaHSO4。推论是当这种酸性露头煤与当地高氟黏土混合使用,在燃烧或加热条件下,两者必将发生化学反应而释放出氟化氢（HF）。     

某铜钼浮选分离废水的化学沉淀—絮凝沉降试验

云南某铜矿铜钼浮选分离废水硫、氟含量非常高,直接回用严重影响铜钼混合浮选指标。试验采用化学沉淀—絮凝沉降法处理该废水,考察了沉淀剂用量、搅拌反应时间对废水脱硫、脱氟的影响,絮凝剂种类、用量、p H值对反应后废水絮凝效果的影响,并对处理前后废水的回用情况进行了对比。研究表明:在废水初始p H=12.5,硫沉淀剂绿矾用量为83.33 g/L,氟沉淀剂石灰用量为40 g/L,搅拌反应时间为60 min情况下,硫去除率为93.37%,氟去除率为98.52%;新型絮凝剂M5250用量为50 mg/L时,澄清水的浊度为8.1 FTU。处理后的铜钼分离废水部分回用于矿石的磨矿和铜钼混浮作业,可明显改善铜钼混浮效果。因此,化学沉淀—絮凝沉降工艺在处理某铜钼分离废水中的硫和氟方面,具有简单、快速、高效的特征,经济效益和环境效益显著。     

铝电解废旧阴极酸浸液除氟回收锂工艺研究

铝电解废旧阴极经过硫酸浸出得到了含有Na、Li、Al、F等有价元素的浸出液,具有回收价值的同时伴随着严重的二次污染。采用冰晶石结晶法两次除氟,除氟后回收锂。实验结果表明：当反应pH=9、n(Al):n(F)=1∶6、反应温度为50℃、反应时间为90 min、晶种添加量为0.8 g/L时,溶液中残氟浓度为48 mg/L,一次除氟率为98.15%,锂除去率为1.38%;经过二次除氟后,溶液中氟的浓度为49 mg/L,二次除氟率为85.12%,锂除去率为2.13%;经过两次除氟后,氟总除去率为99.38%,锂总除去率为1.31%;制备出的Li₂CO₃纯度大于99.5%。     

钛合金微细结构的激光辅助化学定向除氧实验设计北大核心

为了对钛合金微细表面结构定向除氧,同时确保基体不受影响,以钛合金微细结构为对象,研究了激光辅助化学定向除氧的方法。配制A、B两种除氧液,配方分别是弱碱性无氟富草酸根(0.2mol/L K_(2)C_(2)O_(4)@40%C_(2)H_(5)OH,无酸化,pH=8.4)和弱酸性含少量氟富草酸根(0.2mol/L K_(2)C_(2)O_(4)&0.02mol/L NaF@40%C_(2)H_(5)OH,草酸酸化,pH=5.2)的溶液。先用两种除氧液分别对氧化的微细结构的工件作浸泡测试,没有观察到明显腐蚀现象出现,然后对工件采用不同的处理路线。起初,微细结构的氧的平均化学计量数为1.61。使用B除氧液进行激光辅助化学定向除氧处理后,氧的平均化学计量数降至最低的0.67,而且大大改善了微观形貌,说明激光辅助化学定向除氧具有较大的应用价值。     

变质处理对M2高速钢组织和性能的影响

用Y K Na对M2高速钢进行复合变质处理,研究了变质处理对M2高速钢组织和性能的影响。结果表明,M2铸造高速钢经Y K Na复合变质处理后,组织明显细化,共晶碳化物由网状分布变为块状和团球状,冲击韧性提高70 7%,耐磨性也明显提高,各项力学性能接近锻造M2高速钢的水平。     

硫酸盐法从锂云母制取碳酸锂的研究

锂云母经过配料、造球、焙烧、稀硫酸浸出，浸出液经净化、两次沉淀碳酸锂，浓缩结晶回收硫酸钠及硫酸钾钠复盐．获得技术经济指标是Ｌｉ２Ｏ总收率为８４．１％，其中Ｌｉ２Ｏ的直接收率为７９．９６％；碳酸锂的零级品率为８１．３６％，一级品率为１８．６４％．焙烧烟尘含氟经石灰水淋洗处理后可以达到排放要求．     

某金矿氟石膏基新型膏体充填材料配比试验研究

基于目前水泥胶凝材料价格大幅上调导致膏体充填成本高昂的实际境况,为降低充填成本,以工业废弃氟石膏为主要研究对象进行相关研究。利用氟石膏代替水泥,结合废石、粉煤灰、生石灰等掺加料,并辅以一定量的添加剂,开展氟石膏基新型膏体充填材料配比试验研究。通过坍落度、扩展度等试验确定材料的最优配比,并对膏体进行单、三轴及SEM试验,分析其宏微观结构。研究结果表明：质量浓度增大0min至120min,坍落度、扩展度损失率随之增大,泌水率却逐渐减小;最优配比所制成氟石膏基膏体的单轴压缩应力—应变曲线属于弹塑性曲线,最高可达6~7MPa;单轴与三轴压缩试验后,膏体表面未出现大的破裂面,且随围压的增加,应力—应变曲线不再出现峰值应力;所制充填材料的水化物主要包括钙矾石（AFt）、水化硅酸钙凝胶（C-S-H凝胶）和二水硫酸钙（CaSO4?2H2O）。氟石膏基新型膏体充填材料的配制具有深远的影响,为实现高效安全、绿色可持续的矿山开采提供了保障。     

氟离子在脱硫石膏表面的吸附转化行为及高浓度含氟废水净化技术

以烟气脱硫(FGD)石膏作为除氟剂,通过沉淀法去除高浓度含氟废水中的氟离子,并对FGD石膏除氟机理进行了探讨。单因素条件实验结果表明,在FGD石膏用量10.744 g/L、pH=7、反应时间30 min、反应温度25 ℃的最佳实验条件下,含氟废水的F^-浓度可从1500 mg/L降至89.13 mg/L,除氟率可达94.06%。溶液化学分析结果表明,当溶液pH=5~11时,溶液中Ca²⁺与F^-的浓度较高,而CaF₂的溶解度较小,FGD石膏在溶液中释放出的Ca²⁺与F^-结合生成难溶的CaF₂沉淀,从而将F^-从溶液中去除。XRD、SEM-EDS等结果表明,反应生成的难溶CaF₂以壳状形式均匀稳定地包裹在FGD石膏表面,从而实现高浓度含氟废水的净化。     

用振动高梯度磁选精选界牌高岭土的研究

本文详细研究了各种因素对湖南界牌高岭土（Fe2O3＋TiO2＞0．85％）高梯度磁选除铁、钛效果的影响。试验表明，界牌高岭土经一次高梯度磁选，可获得产率大于85％，Fe2O3＋TiO2小于0．5％的一级产品，白度可从入选前的61．3％提高到70．3％；该产品经进一步精选，Fe2O3＋TiO2可降到0．4％以下。