硅藻土中水的NMR研究

本文用ＮＭＲ技术研究硅藻土中水的存在状态和特征及灼烧条件下的脱水和室温大气下的重吸水过程。样品包括一个宝石级单矿物蛋白石和采自雷州半岛地区的海康卜昌和徐闻九亩的硅藻土地表样和它们经不同温度自理后的产物。     

硅藻土-无定形碳-氧化铁三元复合体系降解三硝基甲苯的研究

煤系共伴生非金属矿产开发及综合利用难度大。本文针对先锋褐煤共伴生硅藻土高有机质、高铁的特点,提出硅藻土原矿经提纯处理后,在N2作为保护气氛下,高温煅烧形成硅藻土-无定形碳-氧化铁三元复合材料,在类Fenton体系下,去除TNT污染物的开发利用技术路线。本文考察了硅藻土处理条件、反应时间、H2O2浓度、三元复合硅藻土投加量、pH值等因素对TNT降解效能的影响。研究表明三元复合硅藻土对TNT吸附降解的最佳工艺条件为:硅藻土用量为2 g/L,H2O2(30%)4 m L/L,pH值1,反应时间2.5 h。该工艺条件下,50 mg/L TNT去除率为98%。     

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。     

硅藻土的热谱特征

对广东省海康县等国内外２３个硅藻土样品进行了ＤＴＡ、ＴＧ分析。研究结果：海康县卜昌、美国和日本硅藻土呈现了典型的蛋白石ＤＴＡ曲线和Ｘ射线衍射谱，说明样品纯度较高；徐疗县峙头、九亩和云南等地的硅藻土除了蛋白石的ＤＴＡ和Ｘ射线衍射谱外，还含有较多数量的伊利石、蒙脱石和高岭石。取自九２和田洋硅藻土矿床钻孔样品的ＤＴＡ曲线含有较多数量的有机持。根据ＴＧ曲线对不同埋深硅藻土中有机质含量计算表明，有机质含量与     

Fe^2＋浓度对Acidithiobacillus ferrooxidans耐铜性的影响

嗜酸性氧化亚铁硫杆菌（Acidithiobacillus ferrooxidans）是铜矿生物冶金中应用最广泛的微生物之一。但在冶金过程中淋滤出来的Cu2＋等重金属逐渐积累,达到一定的浓度后就会抑制A.ferrooxidans的生长,从而降低冶金的效率。本文着重研究了Fe2＋初始浓度对A.ferrooxidans耐铜性的影响。实验中ρ（Cu2＋）变化范围为0～5.0 g/L。结果表明,当ρ0（Fe2＋）为6.7 g/L时,A.ferrooxidans仅在Cu2＋为0～0.4 g/L的体系中能显著地氧化Fe2＋进行生长;当Cu2＋≥0.5 g/L时,A.ferrooxidans生长完全受到抑制。将ρ0（Fe2＋）增加到8.9 g/L,A.ferroox-idans在0.5、1.0、2.0和3.0 g/L Cu2＋的培养基中也能明显氧化Fe2＋,并最终将其完全氧化,Cu2＋对A.ferrooxidans生长抑制作用仅出现在4.0和5.0 g/L Cu2＋的体系中。因此提高体系中亚铁离子的浓度能提高菌体对Cu2＋的耐受力。研究结果对铜矿的生物冶金具有重要意义。     

Cd~(2+)胁迫下小球藻(Chlorella vulgaris)对岩溶水HCO_3~-、Ca~(2+)利用研究——以桂林寨底地下河为例

初级生产者藻类对维持生态系统稳定具有重要的意义。2012年底广西龙江重金属Cd~(2+)污染对其下游水体中水生生物造成了严重的彩响,为了解Cd~(2+)对岩溶水体中藻类碳汇效应的影响,针对广西龙江重金属Cd~(2+)污染,文章通过室内封闭培养体系研究了在0、10、20、40μmol/L不同Cd~(2+)浓度胁迫下,小球藻对岩溶水中游离CO_2、HCO_3和Ca~(2+)的利用情况以及体系中pH和生物量的相应变化。结果表明:当Cd~(2+)浓度在0~10μmol/L时,小球藻对岩溶水中Ca~(2+)和HCO_3~-的利用基本上没有受到影响;当Cd~(2+)浓度在10~40μmol/L时,对小球藻利用Ca~(2+)和HCO_3~-具有一定的抑制作用;当Cd~(2+)浓度高于40μmol/L时,小球藻将不能利用岩溶水中Ca~(2+)和HCO_3~-同时pH漂移实验表明:当Cd~(2+)浓度在0~20μmol/L时,小球藻能同时利用岩溶水中游离CO_2和HCO_3~-进行光合作用;Cd~(2+)浓度为10μmol/L时,体系中藻细胞生物量与空白对照组基本相同;当Cd~(2+)浓度在20~40μmol/L时,小球藻只能利用岩溶水中游离CO_2进行光合作用;当Cd~(2+)浓度为20μmol/L时,藻细胞生物量为空白对照组的一半;当Cd~(2+)浓度为40μmol/L时,小球藻生物量仅为20μmol/L时的一半。     

坡缕石对Zn^2＋的吸附性能及吸附工艺条件优化研究

从坡缕石粘土提纯人手，进行了坡缕石吸附Zn^2 的实验研究，结果表明坡缕石对水中Zn^2 的吸附性能主要受振荡速度、吸附时间、溶液pH值、吸附剂用量等因素影响，30℃时坡缕石对Zn^2 的等温吸附曲线同时符合Langmuir方程和BET方程。在本实验条件下，坡缕石对水中的Zn^2 (20mL，Zn^2 浓度均为50mg／L)的最佳吸附工艺条件为：振荡速度150r／min，吸附时间120min，吸附剂用量0．120g，溶液pH为6．2，此条件下去除率达到T95．5％。     

重庆典型岩溶区地下河水体有机氯农药污染初步研究

利用GC-ECD对重庆典型岩溶区地下河水体中有机氯农药(OCPs)进行检测,结果表明,地下河水中OCPs浓度为3.41～51.34ng/L,均值为13.23ng/L;滴滴涕(DDTs)浓度为0.07～2.37ng/L,均值为0.72ng/L;六六六(HCHs)浓度为1.16～39.82ng/L,均值为7.89ng/L。南川湾滩地下河水体有机氯农药污染最为严重,其上游纸厂排放废水是影响该地下河有机氯农药污染的主要原因。与国内外其它河流相比较,研究区地下河水体有机氯农药含量处于中低水平。由于岩溶区特殊的二元结构,地表水体一旦受到污染,将直接影响到地下水体。因此,对岩溶地下河进行有机污染物的调查研究具有重要的现实意义      

芽孢杆菌Cr23还原Cr6+的初步研究

硫酸盐还原菌(Sulfate reduction bacteria)是一类在土壤或水体重金属污染生物修复中能够发挥重要作用的微生物类群。本实验采用摇瓶培养和还原率的测定方法,研究了一株采自海岸潮间带土壤的SRB芽孢杆菌还原Cr6+的效率及培养条件对其还原Cr6+效率的影响。结果显示该菌株可在Cr6+浓度600 mg/L条件下正常生长,300 mg/L浓度下的生长最佳,Cr6+还原率高达75%。培养液中的碳源、氮源和pH对该菌株的Cr6+还原率有显著影响,其中以乙酸钠或柠檬酸钠为碳源,硝酸钠为氮源的还原效率最高;初步结果显示,菌株Cr23是一株环境适应性和Cr6+还原能力较强的SRB,具可应用于土壤或水体铬污染修复的潜力。     

电化学-水动力循环耦合井内生物反应器去除地下水中苯胺

为使含水层中苯胺污染的原位修复过程高效安全且不产生二次污染,提出了一种电化学-水动力循环下的井内生物反应器修复地下水中苯胺的方法.在水动力循环系统的驱动下,评价了苯胺在水动力循环系统的挥发情况并且通过电化学手段提供氧气,井内生物反应器提供修复载体,在砂槽模拟的含水层体系中开展井内生物反应器降解苯胺的修复实验,并对生长曲线及含水层中苯胺修复进行了模拟.289 h的修复使体系内苯胺平均浓度从298 mg/L降低到132 mg/L,去除率为56.5%.运行过程中,监测点苯胺平均浓度在48 h内去除速率为1.10 mg/（L·h）,48~72 h内去除速率为0.85 mg/（L·h）,72 h到289 h内苯胺去除速率维持在0.65 mg/（L·h）,氧化降解逐步减弱.该过程符合Michaelis-Menten方程,反应速率为:-6.71×10-7/（15+t）2.该修复系统是基于地下水动力循环技术的改进,有望应用于有机污染地下水修复.      

承德市乾隆泉饮用天然矿泉水特征

乾隆泉饮用天然矿泉水产于著名的承德避暑山庄之南的崔梨沟。该泉水受ＮＮＷ向大南沟断裂控制。赋存岩层为上株罗系张家口组、鸡冠山组火山碎屑岩。降水入渗过程中，淋滤了火山凝灰岩中的多种成分，形成了重碳酸钙－钠型、低矿化度矿泉水，水中含偏硅酸４９．５ｍｇ／Ｌ，氟１．０ｍｇ／Ｌ，锶０．１３６ｍｇ／Ｌ，锌０．００４ｍｇ／Ｌ，锂０．００１ｍｇ／Ｌ，对人类具有很高的医疗保健价值。     

Effects of Soil Composition on Zn Speciation in Drainage Waters from Agricultural Soils

The influence of Zn speciation on Zn transport by drainage from different soils to surface water is examined in a stream catchment in an agricultural area. Drainage waters were collected from two types of soils, a mineral soil (MS) and a soil rich in organic matter (OS) by means of artificial drainage pipes. The speciation of dissolved Zn in the stream and the drainage waters was determined using ligand-exchange and voltammetry. About 50–95% of dissolved Zn is bound in strong complexes, and the free Zn²⁺ ion concentration is in the range of 1–16% of dissolved Zn. A substantial part of Zn is present in weaker organic or inorganic complexes. The simulated Zn speciation using the WHAM VI model is compared to the determined speciation. Free Zn²⁺ concentrations predicted by the WHAM VI model are generally higher than the analytically determined free Zn²⁺, but are mostly within the same order of magnitude. Effects of different soil organic matter content on Zn speciation and transport are discussed. Zn speciation in the drainage at the OS site is influenced by the distribution of organic matter between the solid and solution phase. The abundant organic Zn complexes in solution contribute to facilitate Zn transport from soil into surface waters, through the drainage at the OS site. Drainage from the OS site contributes about twice as much Zn input to the receiving water as the MS soil, as related to specific area. The mineral soil contains much lower organic matter, and a part of Zn bound with inorganic phases can hardly be released by dissolved organic ligands, leading to much higher Zn retention at the MS site.     

高表面活性矿物对Zn~(2+)的吸附机理及其环境意义

本文利用高表面活性矿物蒙脱石、蛭石、沸石在一定的介质条件下对Zn2 +进行吸附实验研究。蒙脱石和蛭石对Zn2 +的等温吸附线呈双“S”型 ,而沸石对Zn2 +的等温吸附线则呈“Langmuir”型。三种矿物对Zn2 +的吸附容量大小顺序为 :蒙脱石 >蛭石 >沸石。运用粉晶X射线衍射、红外光谱、差热及热重分析等技术对矿物及矿物吸附Zn2 +后的结构特征进行了研究。结果表明 ,蒙脱石吸附锌后其层间域中吸附锌大量水解形成新的物相 ,而蛭石与沸石吸附锌后水解很少。这为利用高表面活性矿物控制和治理环境污染及其可循环利用提供了理论依据。     

Behavior of metals (Cu,Zn and Cd) in the initial stage of water system contamination: Effect of pH and suspended particles

The fate of potentially harmful metals (PHM) after their entry into an unpolluted fresh water body depends on the physicochemical and biological parameters of the aquatic ecosystem. This paper considers the effect of pH and suspended particles (SP) on the behavior of Cu, Zn and Cd when they enter a fresh water reservoir. In a field experiment, four mesocosms were constructed in the Novosibirskoye Reservoir to allow systematic variation of SP concentration (15 or 250 mg/L) and pH (8.5 or 6.5). The initial concentrations of Cu, Zn and Cd in the mesocosms were 1000, 1000 and 200 μg/L, respectively. Natural bottom sediments were used to provide additional mineral SP, and water hyacinth was used as a floating plant species. Over 11 days, measurements were made of several indicators: residual metal concentration in solution ([PHM]_w); metal concentration in SP ([PHM]_s); primary productivity of the phytoplankton community; mass of settled SP; PHM concentration in settled SP; and PHM bioaccumulation by water hyacinth. The ratio [PHM]_w/[PHM]_s in the water varied in the order Cu < Zn < Cd and was higher at pH 6.5 than at pH 8.5. This observation reflects different PHM sorption (Cu > Zn > Cd) onto mineral SP and PHM biosorption by planktonic organisms. Phytoplankton acts as a renewable source of organic SP and plays an important role in metal removal from the water in the mesocosms. After 11 days the residual concentrations of Cu, Zn and Cd in the mesocosm without SP addition (initial SP concentration was 15 mg/L) were 272, 355 and 84 μg/L, respectively. The residual concentrations of Cu, Zn and Cd in mesocosms with SP addition were 57, 100 and 14 μg/L at pH 8.5 and 80, 172 and 20 μg/L at pH 6.5, respectively. Therefore, addition of SP resulted in faster and more complete removal of metals into the bottom sediments. Floating plants (water hyacinth) accumulated PHM (Cu > Zn > Cd) more effectively at pH 8.5 than at pH 6.5, and PHM concentrations in the roots were higher than in settling SP. The general trends of PHM removal from contaminated water via sedimentation and bioaccumulation are compared with changes of metal speciation in solution.     

岩质边坡生态防护客土持水性与渗透性耦合作用试验研究

对于岩质边坡而言，生态边坡防护技术的关键在于植被的形成。为保证植物的生长，客土应同时具备良好的持水性 与渗透性。文章通过室内渗透实验以及蒸发实验研究了不同黄土、硅藻土、秸秆配比条件下渗透性及持水性的耦合关系。 结果表明硅藻土与秸秆的添加能有效降低混合土密度，有利于减小混合物的自重应力、提高边坡稳定性。硅藻土和秸秆单 独掺入时混合土的渗透系数呈指数形式增加，在同等材料用量时，硅藻土对于渗透系数的提高更有效，但当硅藻土和秸秆 以相近的比例掺入时，彼此之间没有形成相互增益，而是此消彼长。硅藻土及秸秆的添加均能增加混合土的持水性，但总 体上使用硅藻土的效果优于秸秆。添加硅藻土、秸秆能够延长土壤的定常蒸发阶段，极大提高了黄土的抗旱能力。     

岩质边坡生态防护客土持水性与渗透性耦合作用试验研究

对于岩质边坡而言,生态边坡防护技术的关键在于植被的形成。为保证植物的生长,客土应同时具备良好的持水性 与渗透性。文章通过室内渗透实验以及蒸发实验研究了不同黄土、硅藻土、秸秆配比条件下渗透性及持水性的耦合关系。 结果表明硅藻土与秸秆的添加能有效降低混合土密度,有利于减小混合物的自重应力、提高边坡稳定性。硅藻土和秸秆单 独掺入时混合土的渗透系数呈指数形式增加,在同等材料用量时,硅藻土对于渗透系数的提高更有效,但当硅藻土和秸秆 以相近的比例掺入时,彼此之间没有形成相互增益,而是此消彼长。硅藻土及秸秆的添加均能增加混合土的持水性,但总 体上使用硅藻土的效果优于秸秆。添加硅藻土、秸秆能够延长土壤的定常蒸发阶段,极大提高了黄土的抗旱能力。     

高钙粉煤灰固化重金属污染土的工程性质试验研究

高钙粉煤灰是燃煤电厂排出的固体废物,其堆放不仅需占用大量土地,而且对周围环境存在严重威胁。通过系统的室内试验,着重研究了高钙粉煤灰固化铅与锌污染土的工程性质,揭示了其作用机制,探讨了利用高钙粉煤灰固化重金属污染土的可行性。试验结果表明,土体受到重金属离子污染后其无侧限抗压强度降低,掺入高钙粉煤灰可提高土体强度,并能抑制重金属离子的滤出;污染物浓度较低时,固化污染土中的Pb2+和Zn2+均能得到有效固化,污染物浓度较高时,Zn2+的固化效果优于Pb2+。干湿循环试验结果表明,高钙粉煤灰固化污染土的强度随干湿循环次数的增加,先增大后减小;固化土体中重金属离子浓度较低时,滤出液中金属离子浓度随干湿循环次数增加而增大;重金属离子浓度较高时,滤出液中金属离子浓度基本保持不变。     

吉林省白山市硅藻土矿产资源形势分析

随着社会经济的快速发展,我国对各种资源的需求日益增大,硅藻土就是很重要的一种矿产资源,作为生物成因的硅质沉积岩,其用途十分广泛,主要作助滤剂和功能填料。吉林省白山市的硅藻土矿产资源无论是在规模上还是在质量上都位于世界前列,文章从白山市的硅藻土资源的现状入手,阐述并分析其存在问题,并对硅藻土矿产勘查和开发提出建议,在此基...     

闪锌矿流体包裹体显微红外测温及其矿床成因意义——以云南会泽超大型富锗银铅锌矿床为例

显微红外测温是利用红外显微镜研究不透明半透明矿物的流体包裹体丰度和分布特征,并与冷热台相结合进行流体包裹体显微测温分析的一种有效的新技术。云南会泽超大型富锗银铅锌矿床是分布于川滇黔接壤区典型的会泽型(HZT)铅锌矿床。本文以该矿床的闪锌矿、方解石流体包裹体为例,应用显微红外测温技术发现闪锌矿中发育大量流体包裹体,按其相态可分为6类:纯气相(V)、富液相气液两相(L+V)、富气相气液两相(L+V)、纯液相(L)、含子矿物三相(L+V+S)、含CO₂三相(L_CO2+L_H2O+V_CO2)包裹体,而在热液方解石中仅发现富液相气液两相(L+V)、纯液相(L)包裹体。闪锌矿中的流体包裹体均一温度集中在2个区间:150~221℃和320~364℃;而盐度变化范围较大,主要集中于3个区间:12.0%~18.0%、5.0%~11.0%、1.1%~5.0%。不同世代闪锌矿流体包裹体均一温度大致反映成矿流体演化的全过程,而方解石流体包裹体均一温度主要反映成矿流体演化的中晚阶段,而且与脉石矿物(方解石)共生的闪锌矿流体包裹体均一温度也高于方解石包裹体均一温度;反映了闪锌矿流体包裹体较方解石更能反映成矿流体的信息,进一步揭示从早成矿阶段到晚成矿阶段,成矿流体大致经历了中高温-中盐度→中低温-中盐度→中低温-中低盐度的演化过程。通过压力校正后的流体包裹体捕获温度反映了早成矿阶段成矿流体呈中高温,进一步证实了该矿床并非低温矿床。通过矿床对比研究,不仅反映了该矿床明显不同于典型的MVT铅锌矿床,而且表明了显微红外测温技术为该类矿床成矿流体p-T-x条件及矿床成因的研究提供了新方法与途径,并将在金属矿床成矿流体的研究领域发挥重要作用。