生物纳米FeS包覆层对灰岩中和能力的影响

本文采用硫酸盐还原菌(SRB)和嗜酸铁还原菌(JF-5)合成纳米FeS,并将其包覆在灰岩表面,采用溶解动力学实验研究了不同纳米FeS包覆层对灰岩溶解和中和能力的影响。结果表明,X射线衍射表面包覆层矿物为纳米的四方硫铁矿,光电子能谱(XPS)结果进一步显示包覆层中Fe的价态为+2,S的价态为-2;包覆层对灰岩的溶解有明显的钝化影响,中和能力随厚度的增加而降低,最厚包覆层的存在能够使最终中和p H值降低1.5个单位。利用Frick第一定律推导了包覆层存在下灰岩的溶解过程公式,建立了包覆层溶解动态模型。     

生物合成FeS及其稳定性柱迁移研究

金属纳米硫化亚铁(FeS)在重/类金属修复上具有广阔的应用前景。使用嗜酸性铁还原菌(JF-5)和硫酸盐还原菌(SRB)合成生物纳米FeS,探讨其自然沉降规律,并使用羧甲基纤维素钠(CMC)作为稳定剂,探讨CMC-FeS在石英砂柱中的迁移特性。结果表明,SRB和JF-5菌液在一定比例下混合即能生成纳米FeS,且当混合菌液中n(Fe)/n(S)=0.2时FeS生成量最多,颗粒物浓度达2 400 mg/L;FeS的自然沉降速率在0.1%CMC溶液中得到有效减缓。对流扩散模型能很好地描述CMC-FeS悬浮颗粒在石英砂柱中的迁移行为,相比于纯水-FeS体系(R²=0.20),其模型相关性最高达0.85;在90、180和360 mL/h这3种输入流速下,中等流速180 mL/h能够获得最佳渗透性,其渗透系数平均值为243.97 cm/h。实验结果表明,CMC-FeS的稳定性和迁移性较纯水-FeS均得到加强,可为土壤污染修复提供理论参考。     

氧化还原生物对石门雄黄矿区尾矿砷释放行为研究

对石门4处典型不同种类的含砷尾矿进行样品采集,并采用1种氧化菌(氧化亚铁硫杆菌,Thiobacillus ferrooxidans,简称T.f)和2种还原菌(硫酸盐还原菌,sulfate reducing bacteria,简称SR;嗜酸铁还原菌,Acidiphilium cryptum JF-5,简称JF-5)分别对其进行作用,据此研究生物还原和氧化条件下原生和次生含砷矿物的释砷情况,进而确定潜在的释砷风险。ICP-OES定量分析显示,3种细菌作用后,雄黄矿和雌黄矿的砷释出浓度都不断升高。168 h氧化菌T.f作用后的砷释出顺序为雌黄矿>淋滤液次生含砷矿物>雄黄矿>含砷夹矸尾矿。LC-AFS原子荧光分析释出液砷形态结果表明:①T.f作用后,雄黄矿和雌黄矿表现出非常明显的差异;1.5 h作用后4种含砷矿物释放As(Ⅴ)的顺序为含砷夹矸尾矿>雄黄矿>淋滤液次生含砷矿物>雌黄矿;②2种还原菌作用后,SR更能促进雌黄矿释放的As(Ⅲ),其释放量是JF-5的2倍;雌黄矿释出As(Ⅲ)在168 h达到20.64 mg/L(SR)和9.54 mg/L(JF-5)。96 h SR作用后4种含砷矿物释放As(Ⅲ)的顺序为雌黄矿>淋滤液次生含砷矿物>含砷夹矸尾矿>雄黄矿。96 h JF-5作用后4种含砷矿物释放As(Ⅲ)的顺序为雄黄矿>雌黄矿>含砷夹矸尾矿>淋滤液次生含砷矿物。     

FeS胶体对三价铁吸附态As(Ⅴ)的解吸作用

地下水中的含铁胶体颗粒会携带污染物如砷等运移,但人们对该过程中的机理缺乏认识.通过群组静态吸附解吸模拟实验, 探究FeS胶体对吸附在覆Fe₂O₃石英砂上As(Ⅴ)的解吸作用, 以及腐殖酸(HA)、H₂PO₄-和HCO₃-对解吸的影响.实验结果表明,室内合成的FeS胶体具有纳米级粒径和较大的比表面积,且能均匀稳定存在于水溶液中.低浓度的FeS胶体主要通过竞争覆Fe₂O₃石英砂表面的吸附点位将As(Ⅴ)解吸,而高浓度的FeS胶体主要通过与覆Fe₂O₃石英砂竞争对As(Ⅴ)的吸附而导致解吸.HA、H₂PO₄-和HCO₃-对As(Ⅴ)的竞争解吸作用降低了FeS胶体导致的解吸效率.      

纳米铁去除饮用水中As(Ⅲ)和As(Ⅴ)

在好氧水体中,As(Ⅲ)比As(Ⅴ)更易迁移,而且在水处理过程中去除效率更低。在实验室合成制得BET比表面积为49.16 m2/g,直径范围为20~40 nm的纳米铁。通过批试验考察纳米铁对As(Ⅲ)和As(Ⅴ)去除能力及其反应动力学情况。结果表明,在pH为7,温度20℃时纳米铁能够快速地去除As(Ⅲ)和As(Ⅴ),在60 m in内,0.25 g纳米铁对起始浓度为968.6μg/L As(Ⅲ)和828.9μg/L As(Ⅴ)的去除率大于99.5%。反应遵循准一级反应动力学方程,标准化后的As(Ⅲ)和As(Ⅴ)比表面积速率常数kSA分别为1.30 mL/(m2.m in)和1.64 mL/(m2.m in)。由实验结果可知,具有高反应活性的纳米铁是用于含砷饮用水处理非常有效的吸附材料。     

纳米锌去除水体中As(Ⅲ)吸附动力学和影响因素

As(Ⅲ)毒性高,易迁移,且是厌氧条件下地下水中主要存在形式。纳米铁颗粒在含砷水体处理中受到广泛关注,而锌具有比铁更低的氧化还原电位且更易保存,被认为是用于氯代有机化合物还原的最佳金属,但有关纳米锌用于水体中砷的研究很少。本文研究了纳米锌吸附As(Ⅲ)的反应动力学性质和吸附As(Ⅲ)的主要影响因素。通过应用准一级动力学、准二级动力学和粒内扩散三种模型对吸附过程进行模拟,结果显示纳米锌吸附As(Ⅲ)的过程更符合二级反应动力学模型,速率常数k₂为0.18 g/(mg·min),吸附量为0.47 mg/g,且去除机理以化学吸附为主。批实验结果表明,纳米锌对As(Ⅲ)吸附最佳条件为:振荡时间120 min,纳米锌投加量2.5 g/L,pH值2~7。在最佳实验条件下,纳米锌对起始浓度为0.565 mg/L As(Ⅲ)和0.568 mg/L As(Ⅴ)进行吸附试验,As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的去除率均能达到99.5%以上,表明纳米锌对As(Ⅲ)和As(Ⅴ)都有很好的去除效果,可作为处理水体中砷的吸附材料之一。以纳米锌作为吸附材料与传统方法相比,并不需要将As(Ⅲ)预氧化成As(Ⅴ),在实际应用中可简化水处理程序,节约处理成本。     

模拟厌氧水稻土中氮、砷变化及迁移研究

矿渣和酸性矿山废水的排放会使矿区周围的农田受到污染。为研究厌氧条件下矿区农田中氮和砷之间的联系,本文通过摇瓶实验探究了含砷水铁矿在厌氧含氮农田中释放的砷形态的变化,通过柱实验探究了水稻生长对氮、砷形态和浓度的影响。研究结果发现,在厌氧条件下,外源氮的加入促进了砷污染水稻土中As(Ⅴ)的还原,使生成的As(Ⅲ)浓度最高达396μg/L;在柱实验模拟的厌氧农田不同层位中,水稻的生长过程促进了氮和砷的还原以及砷向下层位的迁移,使装置中的As(Ⅲ)浓度最高达517μg/L;摇瓶实验和柱实验在相近的厌氧条件下,NO^-₃的存在能够直接参与As(Ⅴ)还原。研究结果为农田砷污染的治理提供了一定的参考价值。     

硫化亚铁矿物的生物合成及其对六溴环十二烷的还原脱溴研究

选用两种不同的硫酸盐还原菌(一种是嗜酸性硫酸盐还原菌Desulfosporosinus sp.,另一种是嗜中性硫酸盐还原菌Desulfomicrobium baculatum)合成了两种硫化亚铁(FeS)矿物,并采用BET、SEM、XRD、XPS对其进行表征。结果显示,嗜酸性硫酸盐还原菌合成的FeS矿物(S-FeS)比表面积为13.35 m2/g,铁硫原子比为0.91,表面活性组分FeS相对含量是63.6%;嗜中性硫酸盐还原菌合成的FeS矿物(Z-FeS)比表面积为7.64 m2/g,铁硫原子比为0.84,表面活性组分FeS相对含量为77.2%;两种FeS矿物的主要成分均为不定形FeS和结晶程度较差的四方硫铁矿。通过批处理实验,研究了这两种FeS矿物对六溴环十二烷(HBCD)的还原脱溴效果。结果显示,两种FeS体系下HBCD的还原脱溴反应均遵循假一级反应动力学;反应速率常数随着FeS浓度的增加而增加,当FeS的浓度从0.3 g/L增加至1.2 g/L时,S-FeS和Z-FeS转化HBCD的反应速率常数分别从0.0049 h–1增至0.3194 h–1和0.3868 h–1;反应体系p H值(4~8)的变化极大地影响FeS对HBCD的还原脱溴效率;两种FeS均能还原转化HBCD的三种主要同分异构体,转化率大小依次为β-HBCDγ-HBCDα-HBCD;在两种FeS反应体系中均检测出四溴环十二碳烯(C12H18Br4)、二溴环十二碳二烯(C12H18Br2)和环十二碳三烯(C12H18)等HBCD还原脱溴的中间产物(GC-MS方法鉴定),由此推测S-FeS和Z-FeS还原脱溴HBCD的途径均为逐步邻位双脱溴。以上研究结果表明,两种不同类型硫酸盐还原菌合成的FeS矿物均具有还原脱溴HBCD的能力,并且它们的还原脱溴的能力和机制差异不大。     

二氧化钛表面键合配位体固相萃取填料的制备及其吸附性能研究

有机配位体/无机纳米复合材料作为固相萃取填料用于重金属离子分离富集是当前分析化学研究的热点课题。本文将含有N、S配位原子的氨基硫脲通过缩合反应接枝于纳米二氧化钛表面,制备了一种新型纳米Ti O2/TSC复合固相萃取填料。通过红外光谱、X射线衍射、X射线光电子能谱和扫描电镜表征,此填料与共混法制备的聚合物包覆纳米二氧化钛复合填料相比,二氧化钛粒子(尺寸200~300 nm)分布更均匀,结构更稳定。用该填料制备的固相萃取小柱静态吸附Sb3+、Cd2+和Ba2+在30℃时饱和吸附量分别为13.9mg/g、12.9 mg/g和11.2 mg/g,在优化的实验条件下三种金属离子的吸附回收率分别达到97.94%、95.65%和94.04%,实验数据重现性高(RSD5.5%),吸附性能优于聚苯乙烯-甲基丙烯醛-氨基硫脲包覆纳米二氧化钛和纳米二氧化钛两种填料。本填料结合ICP-MS测定水样中以上三种离子的检出限分别为0.061μg/L、0.013μg/L和0.075μg/L。     

江汉平原浅层含水层中土著硫酸盐还原菌对砷迁移释放的影响

硫酸盐还原菌是厌氧环境中参与砷形态转化的重要微生物种群,其介导的生物地球化学循环过程对铁氧化物表面吸附态砷迁移转化的影响亟待深入研究.选取江汉平原典型高砷含水层原位沉积物分离纯化出一株严格厌氧硫酸盐还原菌Desulfovibrio JH-S1,对其进行砷和铁还原能力鉴定,并通过模拟培养实验探究硫酸盐还原菌参与下的铁矿物相转化对吸附态砷迁移的影响.Desulfovibrio JH-S1具有Fe(III)还原能力,无硫和有硫体系中Fe(III)均能被还原,但在硫酸盐充足条件下铁还原量显著增加;该菌株不具备As(V)还原能力,但添加硫酸盐的培养体系中As(V)去除率可达96%以上.Desulfovibrio JH-S1能够还原硫酸盐从而促进载砷的水铁矿还原转化为纤铁矿,并导致吸附的砷释放.江汉平原高砷含水层土著硫酸盐还原菌兼具硫酸盐/铁还原功能,参与了高砷含水层系统中砷-铁-硫耦合循环,对高砷地下水的形成具有重要作用.      

Définition d'une limite multicritère ; stratigraphie du passage Campanien–Maastrichtien du site géologique de Tercis (Landes,SW France)Definition of a multi-criteria boundary; stratigraphy of the Campanian–Maastrichtian interval of the geological site at Tercis (Landes,SW France)

Lithostratigraphy, physicochemical stratigraphy, biostratigraphy, and geochronology of the 77–70 Ma old series bracketing the Campanian–Maastrichtian boundary have been investigated by 70 experts. For the first time, direct relationships between macro- and microfossils have been established, as well as direct and indirect relationships between chemo-physical and biostratigraphical tools. A combination of criteria for selecting the boundary level, duration estimates, uncertainties on durations and on the location of biohorizons have been considered; new chronostratigraphic units are proposed. The geological site at Tercis is accepted by the Commission on Stratigraphy as the international reference for the stratigraphy of the studied interval. To cite this article: G.S. Odin, C. R. Geoscience 334 (2002) 409–414.     

General contents of JOURNAL OF PALAEOGEOGRAPHY,2014

正~~     

Clay Mineralogical and Geochemical Studies of Detrital Rocks of the Upper Cretaceous Salt-bearing Strata,Simao Basin,SW China:Implication for Provenance and Source Weathering

正1 Introduction Geological studies established on several sections in Lanping-Simao basin have shown that the salt-bearing strata of Mengyejing formation(Yunlong Fm.in Lanping basin)are constituted by an alternation of salt layers and interbedded facies.The latter consists mainly of mudstones,and mudstone-rich conglomerate.The mineralogy and geochemistry of salt-bearing beds and     

Status of China’s Mineral Resources in 2013

正On 22nd April 2014,with the approach of the 45th World Earth Day,China’s Ministry of Land and resources issued the status of China’s mineral resources in 2013.The first task of the prospecting breakthrough strategy action implemented in the last five years has been completed,and China’s security capacity for mineral resources has been significantly improved.In the     

Thermodynamics of the Calcium-Containing Brine Systems

正There are more than 700 salt lakes with area of more than 1km2 on the Qinghai-Tibet Plateau of China.In recent years,an oilfield brine was also found in the Nanyishan Section of Qaidam Basin in the Qinghai-Tibet     

Mechanism of Salt Migration Driven by Tectonic Processes:Insights from Physical and Numerical Modeling

正1 Introduction Physical and numerical models are constructed to investigate the evolution and mechanism of salt migration driven by tectonic processes.In recent years,we have designed and ran series of models to simulate salt     

Palynological Assemblage Age and Palaeoenvironment of the Cretaceous Salt-bearing Strata in Laos and Yunnan,China

正The study of Cretaceous-Palaeogene salt-bearing strata of the Khorat Basin Laos and the Lanping-Simao Basin in Yunnan,China has an great significance not only in explaining the basin evolution and the genesis of potash     

Geological Characteristics of Potassium-Bearing Salt Layers in the Well Block Quele of the Kuqa Depression and their Significance

正Potash is one of the long-term scare deposits in China,and potash prospecting has long been listed as a key brainstorm project for our nation and geological prospecting units.There have been considerable studies in search for potash deposits in the Kuqa depression of the Tarim basin(Jackson et al.,1991;Gemmer et al.,2004;Vendeville,2005;Vendeville and Jackson,1992a,1992b),     

Integration of Resources and Technological Advantages,Creation sustainable Qinghai Potash Fertilizer Industry Base

正1 Introduction Qaidam Basin in Qinghai,including 43 salt lakes with multiple dominant mineral such as potassium,magnesium,lithium etc.,is the most intensive distribution of Saline