腐解稻草DOM提取液洗脱六价铬污染土壤试验研究

工矿企业产生的铬渣、含铬废水由于管理不善导致土壤铬污染严重,迫切需要寻求低成本铬污染土壤修复技术。提出腐解稻草中溶解性有机质（Dissolved Organic Matter, DOM）提取液洗脱铬污染土壤的技术,通过实验室模拟试验,以2种铬污染土壤（总铬含量为分别为121.54、941.90 mg/kg,六价铬含量分别为119.90、856.90 mg/kg）为研究目标,采用振荡淋洗法考察了固液比、淋洗时间、淋洗次数等因素对土壤中总铬、六价铬洗脱效果的影响,并探讨了淋洗前后铬形态变化及淋洗后土壤残留六价铬的持续钝化能力。研究结果表明：稻草经35 d腐解后的DOM提取液洗脱土壤中铬效果最佳,确定为最佳淋洗剂;固液比1：15、淋洗4h/次、淋洗2次为最佳淋洗工艺条件,该条件下,2种铬污染土壤总铬分别洗脱了47.79%、85.92%,六价铬含量分别削减了51.76%、95.09%;DOM提取液呈弱碱性,包含大量羧基、羟基及酚类物质,对水溶态、弱酸提取态和残渣态铬有较好的洗脱效果,有效降低了土壤环境风险,且能持续钝化淋洗后土壤中残余的六价铬。     

松嫩平原含水层沉积物特征及其对砷赋存态分布的影响

松嫩平原西部地区为中国砷中毒区域,含水层沉积物特征及砷赋存态对地下水砷迁移、转化的影响并不清楚。在对研究区高砷区与低砷区钻孔沉积物进行取样的基础上,运用激光粒度分析、Tessier五步提取法和Keon分步提取法分别确定了不同深度沉积物的粒度分布和不同赋存态砷含量,系统研究了沉积物的水力传导系数、不同赋存态砷的分布及其与高砷地下水形成的关系。结果表明:沉积物5种赋存态砷(包括可交换态、碳酸盐吸附态、铁/锰氧化物吸附态、有机物或硫化物吸附态和基质态)中,铁/锰氧化物吸附态砷含量最高,并且砷含量与铁、锰含量呈明显正相关性;高砷区钻孔沉积物铁/锰氧化物吸附态砷质量分数为(1.18~6.11)×10^-6,低砷区为(0.67~2.60)×10^-6;高砷区钻孔沉积物以粉砂、黏土为主,水力传导系数介于0.004~0.027m·d^-1,低砷区钻孔沉积物以细砂、中砂为主,水力传导系数介于0.005~0.2m·d^-1;沉积物中粉砂或黏土含量越多,则沉积物颗粒越小,其水力传导系数越低,各赋存态砷含量越高,因此,高砷区低水力传导系数有利于还原环境的形成。通过地下水的循环,高砷含水层沉积物的淋滤作用和铁/锰氧化物的还原性溶解形成了研究区高砷地下水。     

ZnO复合生物炭钝化土壤中Cu(Ⅱ)

将柚皮洗涤干燥后经过水热活化去除生物油,再加入ZnSO_4进行二次水热反应,产品干燥后于管式石英炉中,在氮气气氛下热解,最后得到片层结构的氧化锌复合生物炭。Langmuir吸附等温模型计算得到其最大吸附量可达222.22 mg·g~(-1)。将其用于土壤中钝化Cu(Ⅱ),以DTPA提取土壤中Cu(Ⅱ)计算其生物可利用态,结果表明:不同污染程度的土壤中添加ZnO/生物炭后,Cu(Ⅱ)的生物可利用态都有了显著地降低,表明污染毒性降低。     

柳树对砷的吸收和运转及对砷污染土壤修复效果研究

植物修复技术是环境友好型的、绿色的、经济的、可持续的环境污染治理技术.在温室大棚中采用4种柳树作为植物修复的材料,对淹水土壤环境中砷污染的吸收、转运和去除效果进行研究和探索.研究表明:不同种类柳树经不同的砷浓度胁迫160 d后,各种柳树的生物量无明显差异,没有出现叶黄、枯萎等毒害现象;柳树根和地上部(茎、叶)的砷含量随着培养土中砷浓度的升高而增大;柳树根际土中的砷含量小于非根际土,非根际土中的砷含量又小于未种植柳树的对照土.柳树对湿地土壤中的砷具有吸收、累积的作用,可以用作湿地土壤砷污染的植物修复材料.     

南矶山湿地土壤中砷硒的形态及微生物群落结构特征

以鄱阳湖南矶山湿地为研究区域,研究了三种典型植被南荻、芦苇、苔草土壤中的砷和硒形态的分布特征以及与土壤酶活性、微生物群落结构的关系。结果表明:三种植被土壤砷含量平均值为16.21±3.77(mg·kg~(-1)),大小顺序为:南荻>芦苇>苔草;土壤硒含量平均值为0.33±0.02(mg·kg~(-1)),大小顺序为:苔草>芦苇>南荻。土壤砷形态含量大小顺序为:残渣态砷>铁型砷>钙型砷>铝型砷>交换态砷,残渣态砷和残渣态硒含量均分别约占总砷和总硒含量的50%。南荻、苔草和芦苇的可交换态硒的百分含量分别为:7.36±0.04%,9.27±0.06%和7.72±0.05%。芦苇、苔草和南荻的总PLFA含量分别为132.29±3.72、93.26±2.39和122.97±3.15(nmol·g~(-1)),呈现芦苇>南荻>苔草趋势。铝型砷含量与土壤脲酶显著正相关;残渣态砷与放线菌显著正相关,与蔗糖酶和脱氢酶显著负相关;水溶态硒与革兰氏阳性菌呈显著正相关,与真菌、脲酶、过氧化氢酶呈显著负相关。交换态硒和残渣态硒都与蔗糖酶呈正相关,与放线菌呈负相关。实验结果表明,土壤中的砷和硒的形态与土壤微生物活性和群落结构密切相关。     

土壤样品中微量砷的形态分析方法研究

本文提出了氢化物发生—原子荧光光谱法测定土壤样品中微量砷的形态分析方法；研究了土壤样品依次用水，磷酸二氢钾(0．6mol/L)，盐酸(2％)，氢氧化钠(3％)作为提取剂，用控制酸度差减法测定提取液中As(Ⅲ)和总砷的含量，As(V)的含量由两者之差求得；讨论了硼氢化钠浓度、提取时间、各种形态提取液的浓度等实验条件的选择。该法简单可靠，容易操作，分析速度快，精密度较高，本方法的检出限为0．10ng。     

复合型调控剂修复镉污染农田土壤的研究

为探索复合型调控剂修复镉污染农用土壤,通过两种试验,研究了复合型调控剂对土壤pH值、镉有效态含量、镉的形态转化、小白菜生物量和品质安全的影响。结果表明:复合型调控剂对镉污染农田土壤的钝化修复效果明显大于单一调控剂,不同配比调控剂降低土壤中有效态镉的含量范围为44.47%~86.53%,其中复合型调控剂ADE(钙基矿物质、炭基肥和石灰石配施比例为10∶5∶1)的钝化效果较好;不同用量的复合调控剂ADE能有效地促进小白菜生长,生物量比施用前增加了1.75~4.03倍;小白菜镉含量随复合型调控剂ADE用量的增加而降低,降低范围为21.35%~60.92%。因此,重金属镉污染土壤施用复合型调控剂ADE,不仅可以提高小白菜产量,而且还可以有效降低作物镉含量。     

土壤中砷在常见叶菜中的富集及对其生长的影响

为研究不同浓度处理下,土壤中砷(As)对常见叶菜鲜重、株高等生物量的影响以及在不同叶菜中的富集程度,试验选取了10种常见叶菜,包括苏州青油菜、光杆茼蒿、大叶菠菜、结球生菜、实心芹菜、大叶空心菜、花红苋菜、四季小白菜、高产油麦菜和汉中韭菜,采用天津潮土和江西红壤两种土壤,设定了3种外源As的添加浓度进行盆栽试验.结果表明:随着As不同浓度的处理,10种叶菜的生物量发生着不同程度的变化;无论在潮土还是红壤中,As浓度的变化对菠菜的影响最为显著,其生物量均随As浓度的增加而降低;在高浓度处理下,对叶菜的毒害程度最大;在潮土中,低浓度的As对叶菜还有一定的刺激生长的作用.在As添加浓度较低的情况下,菠菜、苋菜、小白菜中As含量就已超过了限值.As添加浓度较高时,在潮土中除了芹菜、油麦菜、韭菜As含量没有超出限值,其余均超过限值;而在红壤中除了菠菜、生菜、苋菜、小白菜As含量超出限值,其余均未超出.从富集系数来看,菠菜、苋菜、小白菜的富集系数较高,最高达0.007,4;芹菜、油麦菜的富集能力较差,最低为0.000,26.因此,菠菜、苋菜、小白菜对As的富集能力较强,在As污染严重的土壤中应尽量避免种植;而油麦菜、芹菜、韭菜富集能力较差,可以在As污染不严重的地方种植.     

郑州北郊水源地沉积物中砷的含量及形态分布研究

以郑州市北郊水源地为研究区,在水砷超标与不超标地下水井附近钻孔取样,选取10个地层沉积物,分析不同粒径沉积物总砷的含量;利用Tessier修正法提取沉积物中不同形态的砷,分析不同形态砷的分布以及不同形态砷与沉积物理化指标间的相关性.研究表明,不同粒径沉积物总砷的含量多少依次为：黏土＞粉黏＞粉土＞细砂＞中砂;不同形态砷的分布顺序为：残渣态＞弱有机态/强有机态＞铁锰氧化态＞水溶态＞碳酸盐结合态/离子交换态,残渣态砷是该研究区沉积物砷的主要形态;沉积物水溶态砷与pH呈显著正相关;铁锰氧化态砷与pH呈显著负相关,与有机质、铁、锰均呈正相关;强、弱有机态砷与pH呈显著负相关,与有机质呈正相关;离子交换态砷、碳酸盐结合态砷受沉积物理化性质的影响不大;残渣态砷与pH、有机质、铁、锰关系密切.     

新乡市土壤环境中铬污染状况分布研究

通过对新乡市土壤环境中重金属铬和铬的生物有效态的分析监测,对新乡市土壤环境中铬污染状况分布进行研究。汇总监测结果并评价污染程度,分析污染物成因及区域分布,可知新乡市调查的基本农田的土壤环境质量中铬含量30～90mg/kg,平均污染指数0.266,无超标土壤。土壤中有效态铬含量15.0～68.4μg/kg,占土壤中铬的比例为0.211～1.267‰。     

清除土壤重金属污染的植物修复技术

根据清除土壤重金属污染的机理不同，植物修复技术可分为植物固定、植物挥发和植物提取3种基本类型．与传统的土壤重金属污染治理技术比较，该技术存在成本低、利于环保、方便操作等优点，但同时也存在修复速度慢、受环境条件限制等局限性．今后研究的重点：寻找超累积植物并研究重金属富集的机理；通过基因工程发展植物修复技术；通过物理、化学和生物方法强化植物修复技术，如发展对环境安全的化学添加剂．     

Fe3O4 基β⁃环糊精聚合物的制备及吸附性能

以β?环糊精(β?CD)为单体、环氧氯丙烷为交联剂,在碱性介质中合成了Fe₃O₄改性的β?环糊精聚合物(β?CDP@Fe₃O₄)。在静态和动态条件下,研究了β?CDP@Fe₃O₄对双酚A (BPA)的吸附性能。静态实验结果表明,采用0.10 g β?CDP@Fe₃O₄对100 mg/L BPA（pH=5.6）吸附,其平衡吸附量为45.600 mg/g,吸附率为91.3%,饱和吸附量为113.600 mg/g。动态实验结果表明,液时空速越小,吸附剂利用率越高,且随着BPA质量浓度的增加,吸附穿透时间和饱和时间均呈下降趋势。同时,探讨了β?CDP@Fe₃O₄的合成及吸附机理。β?CDP@Fe₃O₄对BPA的快速吸附是通过氢键和疏水作用实现的。β?CDP@Fe₃O₄具有良好的再生性能,经过6次静态吸附?解吸循环和3次动态吸附?解吸循环后,吸附性能均无明显变化。     

氢氧化铁对水中砷的吸附作用研究

采用氢氧化铁做吸附剂,研究其对水体中As（Ⅲ）的吸附作用,探讨了pH、离子强度、干扰离子对As（Ⅲ）吸附的影响并对其吸附动力学进行了研究.结果表明：氢氧化铁能够在较宽的pH范围（pH为4.1～8.5）有效吸附As（Ⅲ）,其吸附等温线能够用Langmuir吸附模型很好地描述,最大静态吸附容量为9.09mg/g,吸附动力学符合Lagergren二级动力学方程;磷酸根、硅酸根、碳酸根等阴离子对As（Ⅲ）吸附有不同程度抑制作用,其余共存阴离子对As（Ⅲ）的吸附影响不大.同时对氢氧化铁吸附As（Ⅲ）的机理进行了探讨,得出氢氧化铁对As（Ⅲ）的吸附可能是静电非专性吸附及配位络合专性吸附共同作用的结果.     

地下水中砷去除机理实验研究

为了研究地下水中砷的去除机理,采用吸附和土柱模拟实验,研究了不同吸附介质、初始浓度和价态等因素对砷去除的影响.吸附实验结果表明,As(Ⅴ)在初始浓度为0.05 mmol/L的条件下,在水铁矿和针铁矿上的平均吸附率分别为35%和14%;As(Ⅴ)在初始浓度为0.01 mmol/L条件下,在水铁矿和针铁矿上的平均吸附率分别为87%和37%;As(Ⅲ)在初始浓度为0.01 mmol/L的条件下,在水铁矿和针铁矿上的平均吸附率分别为73%和39%.土柱模拟实验结果表明,As(Ⅴ)在细砂中的平均吸附率为72%,而在加入氢氧化铁的细砂中平均吸附率为93%;As(Ⅴ)在粗砂中的平均吸附率为80%,在加入氢氧化铁的粗砂中平均吸附率为93%;As(Ⅲ)在细砂和粗砂中的平均吸附率为99.9%.结果表明,砂土中加入Fe3+和OH-后由于产生的氢氧化铁有利于As的吸附,粗砂和细砂对As(Ⅲ)的吸附较强.     

低共熔溶剂中氢氧化镧的形貌控制合成及表征

低共熔溶剂中使用沉淀法合成了纳米La(OH)₃颗粒,并采用X射线衍射(XRD)、孔结构表征(BET)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)等方法对La(OH)₃纳米颗粒进行分析和表征。探究了不同的反应条件对La(OH)₃形貌的影响,以磷酸二氢钾模拟废水进行了吸附试验。结果表明,以水和尿素?氯化胆碱为溶剂时,合成的La(OH)₃形貌为颗粒状,颗粒直径为0.02~3.00 μm;以乙二醇?氯化胆碱为溶剂时,合成的La(OH)₃形貌为棒状,颗粒长度为80~180 nm。样品对磷酸二氢钾的最大吸附容量为58~86 mg/g,吸附磷酸二氢钾的吸附等温线更接近Langmuir模型。     

一种新型改性交联壳聚糖的制备及其对废水中四环素的去除机理

为了提高传统壳聚糖材料的吸附效果,将壳聚糖进行交联并通过负载二氧化锰进行改性。利用扫描电镜对材料进行表征,并研究了二氧化锰的负载量、反应温度、溶液pH、离子浓度对改性交联壳聚糖吸附溶液中TC的影响。研究结果表明,在改性交联壳聚糖颗粒的二氧化锰负载量为0.344 mg/g,温度为318 K, pH为4～11,溶液中阳离子浓度为0时吸附效果最佳。吸附动力学符合伪二级动力学模型,吸附等温线符合Freundich模型,热力学分析说明该吸附过程是自发的吸热反应。另外发现,改性交联壳聚糖填充在管柱中之后对TC的连续吸附处理能力良好。     

石灰、粉煤灰改性对盐渍土吸附石油污染物行为的影响

有效调控污染物的运移是实现污染土工程再利用的前提。考虑石油污染盐渍土的特殊性及工程利用的力学需求,优选石灰和粉煤灰为改性材料,结合静态动态试验,研究石灰和粉煤灰对滨海盐渍土中石油污染物的吸附解吸行为的影响。结果表明：单独的石灰和粉煤灰,对石油污染物的吸附率分别为26%和14%,两者联合作用时,吸附率提高到39%,在盐渍土中加入石灰和粉煤灰可有效提高对石油污染物的吸附量,加快吸附稳定速率;盐渍土、石灰+盐渍土、粉煤灰+盐渍土、石灰+粉煤灰+盐渍土对石油的吸附动力学均符合Lagergren二级动力学非线性方程,联合作用可使吸附平衡时间由400 min缩短至60 min;石灰、粉煤灰有利于吸附赋存于土颗粒孔隙中未被盐渍土颗粒吸附的呈自由态的石油;盐渍土、石灰+盐渍土、粉煤灰+盐渍土、石灰+粉煤灰+盐渍土对石油污染物的吸附等温线均为非线性Freundlich模式;石油被解吸的能力依次为盐渍土 > 粉煤灰+盐渍土 > 石灰+盐渍土 > 石灰+粉煤灰+盐渍土,石灰+粉煤灰对石油污染物的吸附以化学吸附为主,具有不可逆性,有助于缓解环境温度的影响,增强稳定性。     

有机物污染土壤复电阻率频散特性实验

柴油类有机物对土壤的污染越趋严重,为了更准确地监测有机污染物对土壤的污染情况,通过设计柴油类有机物污染土壤的复电阻率特征实验,验证复电阻率方法监测有机物污染的有效性。实验使用3522-50型高精度LCR测试仪、利用二级装置检测土壤中有机物、水不同百分含量下的复电阻率曲线,实验结果显示:污染样品的复电阻率幅值随百分含量的增加而呈增加、相位随百分含量的增加而减小;不同百分含量水的复电阻率幅值随百分含量的增加而减小、相位随百分含量的增加而增加。实验表明复电阻率方法监测有机物污染土壤状况效果明显。     

海上天然气吸附净化脱CO2的动态穿透实验研究

为了研究摇摆工况、天然气中所含的H₂O和N₂对海上天然气吸附净化脱CO₂的影响,开展了静止和摇摆工况下多组分混合气体在干燥和含H₂O的13X分子筛上的动态穿透实验。采用质谱仪对CH₄、CO₂和N₂按比例进行配气,获得了CH₄/CO₂和CH₄/ CO₂/ N₂两种多组分混合气体;在静止和摇摆工况下,通过动态穿透实验测定了不同时间下混合气体中每种气体在干燥和含H₂O的13X分子筛出口处的分压,得到了穿透曲线以及穿透时间;通过穿透曲线分析了静止和摇摆工况下干燥和含H₂O的13X分子筛对两种混合气体中CO₂的吸附净化效果,进而得到了摇摆工况下H₂O以及N₂对海上天然气吸附净化脱CO₂的影响。实验结果表明,无论在静止还是摇摆工况下,13X分子筛对CO₂的吸附能力最强,对N₂的吸附能力最弱;N₂的存在有利于海上天然气吸附净化脱CO₂,而H₂O和摇摆不利于CO₂的脱除。     

赤泥在脱除废水中重金属离子的应用研究

为去除废水中的重金属对环境的危害,采用具有高的比表面积和孔隙率、较好的吸附性能廉价赤泥作为废水中重金属离子的吸附剂。实验结果表明,赤泥对Pb^2＋,Cd^2＋,Cr^3＋,Zn^2＋,Ni^2＋的对数吸附等温线都近似直线,基本符合Freundlich公式,且在室温条件下进行就能很快达到吸附平衡,不需要进行温度和pH的调节。当赤泥的添加量为2,0g／L时,Pb^2＋,Cr^3＋和Cd^2＋的吸附率分别达到90％,94％,85％以上。赤泥对重金属离子的吸附率随废水中其初始浓度的增大而减小。