基于镉吸附的花生壳酶改性研究

利用农林废弃物中的花生壳,对其进行生物改性以便获得一种吸附镉的价廉易得的材料。以漆酶为改性试剂,通过正交实验确定吸附镉的最优改性条件。结果表明在30℃,pH为5时,以100mL固定酶活的漆酶溶液对1g花生壳改性5d效果最佳。相对于改性之前,改性材料的吸附量增加了32%,2h后即趋近吸附平衡。通过红外、XRD、SEM等表征分析,发现改性材料表面更加粗糙,更多的自由羟基和羧基得以暴露,这为吸附量的增加提供了依据。在材料投加量为2g/L、溶液浓度为50mg/L时基本达到吸附饱和。实际废水的浓度大都低于50mg/L,因而该改性材料具有一定的实用价值。     

二价铁活化过硫酸盐去除水中苯胺

零价铁和硝基苯反应后生成二价铁和苯胺,而苯胺也是地下水污染物。硫酸根自由基具有强氧化性,可以降解苯胺。而二价铁可以活化过硫酸盐产生硫酸根自由基,进而去除苯胺。本文研究了二价铁浓度、过硫酸盐浓度、苯胺初始浓度、体系初始pH、反应温度等因素对二价铁活化过硫酸盐去除水中苯胺处理效率的影响。结果表明:1)Fe2+活化过硫酸盐生成SO-4·能快速并有效氧化降解苯胺,对于目标浓度为1 000 mg/L的苯胺而言,Fe2+浓度为3.3 mmol/L,Na2S2O8浓度为4.4 mmol/L时,对苯胺有较佳降解效果,苯胺的降解率为86.33%。2体系对较低浓度的苯胺降解效果较好,当污染物初始浓度由1 000 mg/L降低到500 mg/L和100 mg/L时,苯胺降解率由86.33%升高为90.27%和97.16%。3初始pH对苯胺的降解率影响较大,中性条件下(pH=7左右)降解率较好,高初始pH(pH=9,11)和低初始pH条件(pH=3,5)下均低于中性条件下苯胺的降解效率。4体系的温度变化对降解率影响不明显。     

一种重金属废水处理剂处理工业含铅废水的研究

用滚动成型的方法将改性天然磷灰石粉末制备成颗粒状水处理剂,并对工业含铅废水进行了静态和动态处理研究.静态实验中该水处理剂去除铅离子的能力可达到661.10 mg/g;动态实验结果表明该水处理剂每1 kg可以处理Pb2 浓度为58.3 mg/L的废水3 m3,出水达到排放标准.对使用过的水处理剂进行高温固化或者添加到粘土中制砖,可避免二次污染.经济分析显示该水处理剂具有很好的应用潜力和开发价值.     

以秸秆为微生物碳源的尾矿原位修复:动态实验的初步分析

对铜陵相思谷尾矿砂中的重金属在生物和非生物条件下的淋滤行为进行了研究。设置两个动态反应柱进行实验(实验柱填充尾矿砂+污泥+秸秆,对照柱仅填充尾矿砂,进水SO42-1000 mg/L,pH 7.5)。结果表明,实验初期(0~20 d)实验柱出水重金属浓度明显高于对照柱,归因于柱内微生物加速了矿物分解和重金属的淋滤;此后实验柱出水SO42-浓度逐渐降低,同时Cu2+、Cd2+、Zn2+、总Fe浓度分别降至0.1 mg/L、0.1 mg/L0、.4 mg/L和1 mg/L以下。据此推测,实验柱中出现了微生物作用下的硫酸盐还原作用,生成了可以吸持重金属的硫化物沉淀。研究结果表明,以稻草为碳源、污泥为微生物接种源构建尾矿砂-微生物体系,能够有效还原硫酸盐并去除重金属,该方法可以用于矿山尾矿的原位修复。     

采用X射线粉晶衍射仪实现岩石薄片中矿物的原位微区分析

采用帕纳科(PANalytical)公司生产的型号为X\pert PRO的X射线粉晶衍射仪,对鄂尔多斯盆地方沸石岩薄片中的方沸石进行原位微区衍射,成功地确定了方沸石的物相。此次实验中,仪器在入射光路,配备点光源和光导毛细管,毛细管直径为100um;衍射光路上则使用了超能探测器(X′Celerator)。实验条件为:加速电压40kV,电流40mA,Cu靶,Ni滤波。将获得的方沸石衍射数据与编号为41-1478标准卡片对比,发现实验结果具有一定程度的定向性。在此基础上,提出微区X射线粉晶衍射方法的样品需满足两个要求:1)矿物颗粒的粒径小于30um;2)在X光束照射的区域内,同种矿物的颗粒要含量集中。该方法与电子探针分析相结合,可以更准确地鉴定矿物。     

埋藏环境中硫酸盐岩生物岩溶作用的硫同位素证据

为了揭示油气盆地埋藏环境中碳酸盐岩和硫酸盐岩共生时的岩溶发育机制, 以硫酸盐岩为研究对象, 采用室内模拟实验与野外实测资料相结合的方法, 分析了温度、SO₄2-浓度和时间等因素对水-岩-细菌封闭系统内稳定硫同位素的影响, 并指出硫同位素对地球化学作用的指示意义.结果表明, 细菌硫酸盐还原形成的H₂S中硫同位素分馏明显, 并受系统的温度和开放性等因素影响.结合鄂尔多斯盆地奥陶系风化壳中充填的黄铁矿硫同位素特征, 提出了鄂尔多斯盆地奥陶系岩溶的生物成因模式; 揭示了风化壳顶部的黄铁矿化与风化壳下部压释水岩溶共生的机制, 建立了生物岩溶发育的硫同位素地球化学标志.研究成果拓宽了岩溶的压释水成因机制.      

有机改性硅藻土对甲基橙、酸性绿两种阴离子的吸附实验研究

阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵可以有效对天然硅藻土进行有机改性,获得有机改性硅藻土。有机改性硅藻土对富含甲基橙、酸性绿溶液的吸附实验研究结果表明,在相同条件下,改性硅藻土对甲基橙的吸附效果比较好,对酸性绿的吸附效果不是很理想,但也远远高于硅藻土原土对这两种阴离子的吸附效果。在室温条件下,当甲基橙溶液的浓度为20mg/L时,改性硅藻土投加量为0.2g、pH值为4、吸附时间为80min,改性硅藻土对其的吸附效果较好;在室温条件下,当染料酸性绿溶液的浓度为20mg/L时,改性硅藻土投加量为0.15g、pH值为4、吸附时间为80min,改性硅藻土对其的吸附效果较好;两种阴离子的吸附过程均符合Freundlich模型。基于n值对比分析,改性硅藻土对甲基橙的吸附属于优惠吸附,而对酸性绿的吸附属于非优惠吸附。     

大同盆地高氟地下水的分布特征及形成过程分析

大同盆地是典型的高氟地下水分布区,其分布规律和成因在类似地区具有代表性。在对盆地地下水水化学特征和空间变化特征分析的基础上,深入讨论了高氟地下水的空间分布规律、控制因素及其形成的水文地球化学过程。结果表明,整个盆地浅层孔隙水中的氟质量浓度普遍较高,变化范围为0.29~6.22mg/L,平均值为1.82mg/L。氟质量浓度高值区主要分布于盆地中部和北部,呈现出由盆地边缘至盆地中心,质量浓度趋向于升高的变化规律。强烈的蒸发浓缩作用以及高pH、高碱度、高钠低钙含量的水化学特征有利于氟富集。大同盆地高氟地下水的形成是含氟矿物的溶解、离子交换和蒸发浓缩作用等水文地球化学过程共同作用的结果。     

松嫩盆地北部林甸地热田供暖尾水处理试验

将混入污染物和杂质的地热尾水直接排向地表水体,会造成水、土环境污染,也会造成水资源的浪费。为高效减少地热尾水中污染物,实现供暖地热尾水的无害化排放,以林甸县花园镇供暖地热尾水为例,通过混凝沉淀、超滤、纳滤工艺开展供暖尾水处理的室内实验和中试试验研究,连续监测获取地热尾水各处理工艺运行参数,组合工艺稳定运行期间监测到溶解性总固体浓度由5 824.7 mg/L降为432.40 mg/L、氯化物浓度由3 010.13 mg/L降为194.16 mg/L、氟化物浓度由1.57 mg/L降为0.31 mg/L、硼浓度由4.04 mg/L降为1.62 mg/L。确定该区地热尾水处理的最佳组合工艺为采用超滤运行压力为0.1 MPa,纳滤膜为陶氏NF90,操作压力为0.60 MPa,进水量为0.8 m3/h。室内实验溶解性总固体去除率90.21%～92.49%,氯化物去除率91.63%～93.02%,氟化物去除率96.81%,硼去除率55.20%～55.69%。中试试验溶解性总固体去除率为92.62%;氯化物浓度200 mg/L,氯化物去除率为92.57%;硼浓度1.77 mg/L,硼去除率为55.7%,以上实验结果均达到相关规范标准。试验证明本工艺处理松嫩盆地北部林甸地热田供暖尾水是可行的,解决了供暖尾水处理中资源浪费和尾水回收利用的技术性问题,为地热资源可持续利用提供了新的途径。     

河北省赤城县独石口沸石岩矿物学特征及其性能研究

独石口沸石岩共生矿物组合为斜发沸石、蒙脱石、α-方石英和少量丝光沸石。斜发沸石呈微晶产于玻璃质岩屑和火山尘中,也呈板状产于玻屑和珍珠岩溶解形成的孔洞中,沸石总量大于70％;化学成分显示高Si、高Al、富K、富Ca、贫Na的特征;阳离子交换容量高,交换性阳离子以Ca为主,其次为K,Na,Mg;阳离子选择交换顺序为NH_4~+>K~+>Ca~(2+)>Na~+>Mg~(2+);不同阳离子类型的沸石岩其热稳定性和吸附性有差异,K型和Na型沸石岩可稳定至700℃,而Ca型沸石岩在500℃时结构被破坏;Ca型沸石岩吸附性好,而K型差。     

鄂尔多斯白垩系地下水盆地中深层地下水可更新速率

为了缓解鄂尔多斯能源基地的供水压力和为当地水资源评价、地下水合理开发利用提供依据,研究该区主要供水水源地的白垩系盆地地下水可更新能力。地下水中溶解无机碳的动力行为可以近似认为与地下水相同,因此,地下水系统中¹⁴C的输入、输出浓度可以提供地下水系统可更新能力的重要信息。利用鄂尔多斯白垩系地下水盆地中、深层地下水¹⁴C数据,以地下水更新速率为指标,通过同位素数学物理模型定量评价了盆地中、深层地下水的可更新能力。结果表明：研究区地下水可更新能力随埋藏深度的增大而减弱,中层地下水更新速率多为0.1%/a~1%/a,可更新能力较强;深层地下水更新速率绝大多数都小于0.1%/a,可更新能力较弱;盆地北区地下水可更新能力整体高于盆地南区。     

鄂尔多斯盆地晚三叠世延长期古湖盆生物相带划分及地质意义

鄂尔多斯盆地晚三叠世发育大型坳陷型湖盆。湖水的升降影响着湖盆水体面积的大小、深浅以及沉积体系发育分布,进而影响全盆地晚三叠延长统地层生储盖组合的发育特征。通过野外剖面、钻井岩芯中古生物化石的鉴定,结合古生物组合特征对鄂尔多斯盆地晚三叠世湖盆的古生物生态环境进行了恢复。确定鄂尔多斯晚三叠世湖盆是一个最大水深不超过60 m的浅水湖盆,属于温暖潮湿的淡水-半咸水环境。从湖岸到湖心,可以划分为预测古水深1～2 m的河流-沼泽生物相带;预测古水深3～15 m的滨岸-河口三角洲生物相带;预测古水深15～35 m的浅湖生物相带;预测古水深在35～60 m范围的半-深湖生物相带。这些生物相带的划分,为恢复鄂尔多斯盆地晚三叠世时期的岩相古地理奠定了基础,为盆地延长组沉积边界、盆地内沉积体系发育展布以及沉积相带的划分提供了坚实的地质依据,具有理论与实际意义。     

鄂尔多斯盆地中及上三叠统延长组沉积相与油气勘探的突破

鄂尔多斯盆地位于中国的中西部,跨陕、甘、宁、蒙、晋5省区,盆地本部面积25万km2.中及上三叠统延长组在盆地内广为展布,厚逾千米,发育冲积扇、河流、三角洲、湖泊等沉积相,是该地区重要的油气产层.根据盆地腹地100多口井的钻井资料及盆地周边地区的露头资料,以及长庆油田长时期对延长组的油气勘探经验,编制出了鄂尔多斯盆地中及...     

鄂尔多斯盆地古地温研究

本文采用镜质体反射率、包裹体测温、磷灰石裂变经迹等多种古地温研究方法，确定了鄂尔多斯盆地中生代晚期高地温场的存在，古地温梯度高达３．５～４．０℃/１００ｍ，高于现今盆地的平均地温梯度２．８９°Ｃ/１００ｍ。古生界地层最大古地温一般在１５０～２４０°Ｃ之间，最高可达２７０°Ｃ以上，古地温明显高于今地温。高古地温梯度的形成与中生代末期的构造活动密切相关。根据盆地热演化史与油气关系研究可知，在古生代和中生代早期，地温梯度低。推迟了生气时代，有利于有机质的保存。中生代晚期，地温梯度高，是古生界碳酸盐岩及煤系地层的主要生气期及运移期。生气高峰期较晚，盆地内又缺乏断裂，有利于大气田的保存。     

输油管道建设对鄂尔多斯盆地地下水影响预测

探讨输油管道建设对鄂尔多斯盆地地下水环境的影响,根据研究区地质及水文地质特征,结合石油管道事故所设定条件,按照风险最大化原则,采用“瞬时注入示踪剂——平面瞬时点源”模型进行预测分析,结果表明：污染物在地下水中运移的1460d内,最大迁移距离呈先增大后减小的趋势,最大距离为116．05m;中心点浓度则从433．13mg／L减少至〈0．3mg／L,低于《生活饮用水卫生标准（GB5749—2006）》中石油类限值（0．3mg／L）;泄漏中心点逐渐运移至下游49．64m处,对地下水敏感点不会产生明显影响。     

Neutral Leaching of Low-Grade Pyrolusite with High Silica Content

Leaching studies of low-grade pyrolusite, containing 11.84% Mn with high silicon, were carried out using sodium sulfite as a reductant in ammonium sulfate medium. Various process parameters including temperature, leaching time, solid-liquid ratio, quantity of ammonium sulfate, as well as the amount of reducing agent were studied in detail. The manganese extraction yield was the response of the process. Temperature and reagent concentration exerted the most important positive effect on the manganese extraction. The optimized conditions showed that when the amount of reducing agent was a stoichonmetric amount, over 90% manganese extraction and the lowest impurities were achieved, the amount of heavy metal impurities in the manganese leaching liquid was less than 5 mg/L, and almost no iron and aluminum were extracted in 3 mol/L ammonium sulfate concentration at 100 ℃ in 45 min.     

松辽盆地晚白垩世粘土矿物特微及沉积环境分析

松辽盆地晚白垩世地层是由一套砂泥岩组成,储集了丰富的石油资源。过去一般认为这是一个内陆湖泊,为陆相沉积。近年来不少研究者从古生物、岩矿等方面提出与海有关的成因观点。本文根据对该区上白垩统泥岩粘土矿物进行了研究后认为,晚白垩世松辽盆地是个近海陆盆,气候温暖干燥,间转湿润,以淡水-半咸水碱性介质为主,青山口组及嫩江组沉积时,水域扩大,水体含盐度、碱性、还原性增强,可能遭受海侵。这些分析对含油地层的成因研究具有一定的意义。     

鄂尔多斯白垩系地下水盆地硫酸盐的水文地球化学特征及来源

鄂尔多斯白垩系地下水盆地蕴藏有丰富的地下水资源,地下水赋存于白垩系砂岩中。为了查明地下水微咸水的成因,对40件地下水样品的水化学组成、SO42-的区域分布特征和28件硫同位素组成进行了分析,并对34件岩石样品进行了溶滤试验研究。结果表明:SO42-是地下水中主要阴离子组分,具有东部低西部高,北部低南部高的区域分带特征;硫酸盐是白垩系地层中主要的易溶盐组分,并以石膏和芒硝形式存在;地下水中SO42-主要来源于地层中石膏和芒硝,其次是地层中的硫化物,少量来源于有机硫。     

大型坳陷湖盆层序地层格架的研究方法体系——以鄂尔多斯盆地中生界延长组为例

摘 要 大型坳陷湖盆层序地层学研究有很大进展,但鄂尔多斯大型湖盆层序地层研究进展缓慢,主要原因是黄土塬地震资料品质差,钻井资料多解性强,横向等时对比困难,尚未找到合适的研究方法体系。本文通过三年攻关研究,总结出适于这种湖盆层序地层格架建立的方法体系,笔者称之为“六定”方法体系:“露头剖面定标准、小波变换定级次、湖平面变化定旋回、测井曲线定样式、地震解释定格架、三者结合定方案”。通过“六定”方法体系的系统应用,建立了可以在全盆地范围内进行地层划分与对比的三级层序地层格架。