活化处理中坡缕石结构变化与性能关系的研究

以活化坡缕石作为吸附剂的应用已经十分广泛,活化方法一般有酸活化和焙烧活化,本文用X射线衍射和红外光谱分析,研究了纤维状坡缕石和土状坡缕石经HCl活化和焙烧活化后晶体结构的变化,结果表明,HCl活化对纤维状坡缕石结构没有影响,而土状坡缕石则不然,当HCl浓度为1.0mol/L时,呈人面体配位的阳离子部分坡H^-取代或溶出,导致晶胞参数减小,当HCl浓度为1.5mol/L时,出现人面体片坍塌,游离出SiO2,结构出现较大破坏,对进一步提高活性没有贡献,在350℃及以上温度焙烧活化会使坡缕石晶体结构产生明显破坏,分解氧化形成的Fe2O3使其脱色率明显下降。     

利用坡缕石酸活化废液制备聚合氯化铝铁

坡缕石粘土生产活性白土的过程中产生的酸化废液会对环境造成严重污染,利用此废液,通过加入浓碱在一定条件下聚合制备了聚合氯化铝铁,最佳聚合pH值为4.0,所得产品基本符合GB15892-2003水处理剂国家标准.混凝实验结果显示,在480 mg/L的投药量下聚合氯化铝铁对自配水的浊度去除率最高可达98.3%,且适应的pH值范围较宽,处理效果优于其他常用絮凝剂.     

基于小麦籽粒降Cd率及土壤Cd形态变化评价蚯蚓对Cd污染土壤的修复效果

本研究基于小麦籽粒降Cd率、土壤中Cd生物可利用态(DTPA-Cd)含量和土壤Cd移除率评价蚯蚓(赤子爱胜蚯蚓)对两种Cd污染农田土壤(河南潮土及河北褐土)的修复效果。研究结果表明：两种土壤中,添加0.5%和1.0%(蚯蚓鲜重/土壤干重)蚯蚓均能够明显降低小麦对Cd的富集,改变Cd在小麦植物器官中的分布,显著降低小麦籽粒中Cd含量(P<0.05),籽粒降Cd率达到31.1%~43.5%,促使小麦籽粒生物量增加35.5%~62.7%。添加0.5%和1.0%蚯蚓可显著降低土壤中生物可利用态Cd(DTPA-Cd)含量(P<0.05),DTPA-Cd含量下降29.1%~40.8%,有利于促进土壤中生物可利用态Cd向生物不易利用的形态转化。0.5%和1.0%蚯蚓添加使土壤中Cd移除率达到6.05%~11.88%,明显高于对照组(P<0.05),说明蚯蚓具有很好的Cd污染农田土壤修复潜力。在低Cd污染农田土壤中,蚯蚓可以降低土壤中Cd含量,减少小麦对Cd的富集,同时降低小麦籽粒Cd含量,这一研究结果对于修复低Cd污染农田土壤、保证农产品安全和实现“边生产边修复”具有重要意义。     

富镁和贫镁坡缕石及其酸浸蚀产物的红外吸收光谱研究

本文对两个富镁和贫镁坡缕石的红外吸收光谱高频区的拟合结果表明,富镁坡缕石(p0)和贫镁坡缕石(g0)的八面体离子的配置有区别,前者除出现Mg3OH振动外,MgM2口OH振动的比例比AlM2口OH振动的大,后者则反之。经酸短时间浸蚀的和未经浸蚀的坡缕石红外吸收光谱相比,除部分吸收峰(如3560cm^-1)的峰形发生明显变化外,其余各吸收峰的峰形相似、强度稍有变化,且Siu-O-SiD的不对称振动吸收峰向低波数方向偏移、对称吸收峰向高波数方向偏移;坡缕石中790cm^-1左右的吸收峰的归属是不明确的,据实验确认它是由Siu-O-SiD的对称吸收所致;由985cm^-1、1030cm^-1、1080cm^-1和1200cm^-1左右4个吸收峰组成Si-O骨架振动吸收带的峰形、强度和峰位移反映了酸浸蚀过程中坡缕石的结构改变。两个坡缕石经360h盐酸浓度为1mol／L和3mol／L浸蚀后,所得产物的粉末X射线衍射谱虽仍具有坡缕石的衍射线,但它们的红外吸收光谱却只有与表面OH振动、物理吸附水相关的OH振动和几个SiO振动吸收峰,而无代表八面体振动、硅氧骨干中的大部分SiO振动和晶格中的结晶水的振动,说明酸对坡缕石浸蚀的最后产物是以硅氧为主。     

不同钝化材料对低镉污染土壤钝化效果的研究

通过向Cd污染土壤施加含不同比例生物炭、凹凸棒石、硅藻土的钝化材料,对比分析三种材料不同比例时对土壤Cd的钝化效果差异.结果表明,三种材料都能降低土壤中有效Cd的含量,随着三种材料添加比例的增加,土壤有效Cd的钝化率不断增加,空心菜Cd含量较空白样降低5.29％～57.21％,其中ATBS 5％处理显著降低空心菜Cd含...     

土壤中Cd、Pb、Hg离子的地球化学行为模拟实验

研究了山西省3种不同质地的土壤对Cd2＋、Pb2＋、Hg2＋的吸附、解吸和3种离子在土壤中的运移特性。结果表明,Cd2＋、Pb2＋和Hg2＋在粘粒土壤中的吸附能力大于在砂粒土壤中的吸附能力,且3种土壤对Pb2＋都有很强的吸附能力,吸附的Pb2＋很难在土壤中解吸下来。3种土壤对3种金属离子的吸附能力为Pb2＋＞Cd2＋＞Hg2＋,解吸能力正好相反,这主要与土壤的不同性质和3种重金属离子的水合离子半径、离子的水合能密切相关。Cd2＋在3种土壤中的等温吸附符合Freundlich和Langmuir方程,Pb2＋在3种土壤中的吸附特征符合Henry方程,而Hg2＋在3种土壤中的吸附符合Langmuir方程。土柱淋滤实验表明,Hg2＋在土壤中的穿透性很强,Cd2＋次之,Pb2＋在土壤中的穿透性最慢,其在长达20天的淋滤过程中仍然没有穿透土柱。3种不同质地的土壤对Cd2＋、Pb2＋和Hg2＋的迁移能力都表现为：大同土壤＞临汾土壤＞太原土壤。     

天然及改性凹凸棒对稀土尾矿土壤中重金属铅的钝化效果研究

赣南离子型稀土矿的大肆开采,以及尾矿废渣不合理处置,造成矿区周边环境中重金属铅含量超标,破环矿区生态环境。本文利用不同剂量（质量分数分别为5%、10%和15%）的天然及改性凹凸棒作为钝化剂,利用扫描电镜和傅里叶红外光谱对两种钝化剂的表面特征和官能团进行分析,采用BCR重金属连续提取法对钝化能力和效果进行评价,并以此研究土壤中铅的形态变化,借鉴国外的重金属TCLP提取法评估重金属污染土壤的环境质量。结果表明：经过50d的培养,土壤pH值从4.76显著升高至接近7.0。改性后凹凸棒使铅的酸提取态含量从25.69mg/kg降低至7.42mg/kg,并促进其向残渣态转化,残渣态含量比对照组增加了1.38倍,TCLP提取态含量比对照组降低了65.70%,从而显著降低了铅的生物可利用度和生态风险。与天然凹凸棒相比,改性后凹凸棒对稀土尾矿土壤修复具有较为良好的效果。     

成都平原土壤中Cd的空间分布与成因探讨

通过样品采集和室内分析,研究了成都平原区土壤中Cd高含量区的区域分布特征和形成原因。在绵远河、石亭江流域冲积物中存在Cd含量高值区。Cd高含量区域分布Ⅰ、Ⅱ级阶地-Ⅲ级-Ⅳ级或Ⅴ级阶地冲击物中Cd含量逐渐降低。发育与龙门山的河流(绵远河、石亭江)沉积物Cd含量显著高于其他水系沉积物。Cd高含量分布区与不同级次的阶地相吻合的特征表明其控制因素显著,属于地质作用的产物。这一结论与多数研究者认为的人为因素引起的具有根本区别。     

氨基膨润土对铜镍镉污染土壤的钝化修复研究

采集土壤,加入铜、镍和镉制成重金属污染土壤。以四乙烯五胺改性膨润土和膨润土原土作为修复剂,通过模拟酸雨和混合提取剂提取有效态重金属,评价膨润土和氨基膨润土对土壤中铜、镍、镉的钝化效果。结果表明:p H=3. 5的模拟酸雨对各污染土壤中重金属离子的提取率均在0. 1%以下。混合提取剂对污染土壤中有效态金属的提取能力比模拟酸雨强很多。添加膨润土原土和氨基膨润土均能钝化土壤中的铜、镍和镉,氨基膨润土上嫁接的氨基对金属有络合作用,因而比膨润土原土对铜、镍和镉具有更强的钝化能力。综合评价表明氨基膨润土是一种对铜、镍和镉污染土壤具有应用前景的钝化修复材料。     

成都平原土壤中Cd的空间分布与第四纪单元响应分析

通过样品采集和室内分析,研究了成都平原区土壤中Cd高含量区的区域分布特征和第四纪分布的空间响应关联。在绵远河、石亭江流域冲积物中存在Cd含量高值区。在同一流域Ⅰ、Ⅱ级阶地→Ⅲ级阶地→Ⅳ级或Ⅴ级阶地冲积物中Cd含量逐渐降低。发育于龙门山的河流(绵远河、石亭江)沉积物Cd含量显著高于其他水系沉积物。Cd高含量分布区与不同级次的阶地相吻合的特征表明其控制因素显著,属于地质作用的产物。这一结论与多数研究者认为的人为因素引起的具有根本区别。     

桂林盘龙洞岩溶表层带土壤CO2浓度的季节变化研究

以桂林盘龙洞岩溶实验场为例,选择岩溶洼地里的坡地和洼地2个样地,通过长期定时监测土壤CO2浓度变化,表明:(1)土壤CO2浓度具有明显的季节性变化特征,夏季(6-8月)土壤CO2浓度是其它时期的2～3倍,并显示与气温、降水和生物活动密切相关;(2)洼地地段土壤CO2浓度比坡地地段要高,尤其夏季时洼地比坡地高近1000mg/m2;(3)在垂直剖面上,大多数的情况下土壤CO2浓度随土壤深度的递增而升高,但在雨季时坡地(-50cm与-80cm处)和洼地(-80cm与-100cm处)的土壤CO2浓度随深度的增加而降低。      

有机高分子改性土动力特性试验研究

翻浆冒泥是铁路路基主要病害之一。由于翻浆冒泥造成基床的软化和道碴板结引起道床整体弹性的降低 ,直接影响列车安全运营。实践证明用化学灌浆方法整治这种病害可取得良好效果。为评价选用的有机高分子浆液对路基基床上的改性效果 ,模拟现场土性条件、应力条件、列车循环动力条件和排水条件 ,进行了室内循环动三轴试验。试验结果表明 ,有机高分子浆液改性土动强度显著提高 ,动力特性明显改善。 改性效果在工程实践中得到验证。     

Photoluminescence properties of thenardite from Ai-Ding Salt Lake,Xinjiang, China

The photoluminescence (PL) spectra, excitation spectra, and PL decay curves of natural, heat-treated, and γ-ray-irradiated thenardites from Ai-Ding Salt Lake, Xinjiang, China, were studied. The natural thenardite under 300 nm excitation showed milk-white luminescence, and the PL spectrum consisted of an extremely broad band with a peak located at approximately 509 nm, spreading over a wide range of UV and visible wavelengths. The excitation spectra, obtained by monitoring the luminescence at 530 nm, consisted of a broad band with a peak located at approximately 235 nm and a flat band spreading over a wide range of UV and visible wavelengths. The PL decay curve of natural thenardite consisted of a fast-decay component with a lifetime of less than 0.1 μs and a slow-decay component with a half-decay time of approximately 0.4 s. The heat treatment of thenardite at 900°C for 20 min reduced the luminescence efficiency to 1/100. The γ-ray irradiation of thenardite reduced the luminescence efficiency to approximately half.     

季节冻土区水泥改良路基土的温缩性能研究

基于季节冻土区冻融循环条件,利用高低温交变试验箱与静态应变仪,进行了不同配比水泥改良路基土的温缩试验研究.结果表明:水泥改良土的温缩应变呈"螺旋式"变化,温缩应变随水泥掺量增加逐渐增加,初始温度循环对水泥改良土影响较大,经历三次温度循环后水泥土温缩应变特性已相当明显且变化规律趋于稳定,土体内部物化反应也达到平稳,但多次...     

The rise of trees and their effects on Paleozoic atmospheric CO2 and O2

The rise of large vascular plants during the mid-Paleozoic brought about a major increase in the rates of weathering of silicate minerals that induced a drop in the level of atmospheric CO₂ and contributed, via the atmospheric greenhouse effect, to global cooling and the initiation of the most long lived and a really extensive glaciation of the past 550 million years. Sedimentary burial of the microbiologically resistant remains of the plants resulted during the Permo-Carboniferous in both further lowering of CO₂ and in elevation of atmospheric O₂. Evidence of changes in CO₂ and O₂ are provided by mathematical models, studies of paleosols, fossil plants, fossil insects, and the effects of modern plants on silicate weathering, and by laboratory studies of the effects of changes in O₂ on plants and insects. To cite this article: R.A. Berner, C. R. Geoscience 335 (2003).     

碱处理对河北围场天然沸石结构和性能的影响及其机理研究

采用NaOH对围场地区天然沸石进行处理,采用X射线衍射仪、红外光谱仪、N2吸附-脱附技术、扫描电子显微镜等对材料进行表征分析,采用水蒸气吸附法评价材料的亲水性,采用Cr3+和Mn2+评价材料的离子交换性能,探讨了碱处理对天然沸石的结构、亲水性和离子交换性能的影响及其机理.实验结果表明,围场地区天然沸石中主要含有斜发沸石...     

海泡石改性及吸附Zn2+研究

金属离子型无机抗菌剂具有安全性好、抗菌广谱、时效长和耐热等许多优良性能,在许多领域有广泛的应用价值。金属离子型无机抗菌剂由金属抗菌离子和无机载体材料组成,其抗菌性能与载体材料对抗菌金属离子的吸附量有关。本文初步研究了对海泡石进行酸改性及用海泡石载抗菌锌离子(Zn2+)的两种工艺方式对海泡石结构及载Zn2+量的影响。通过原子吸收发射光谱、X射线衍射、扫描能谱电子显微镜及傅立叶变换红外光谱等技术的分析表明,用体积浓度为5%的HCL,在70℃温度下对海泡石进行酸处理,在提高海泡石纯度,分散海泡石纤维束、使海泡石结构中孔隙扩大,进而达到更多载入Zn2+目的等方面都是十分必要和有效的方法;采用干湿循环方式将Zn2+载于海泡石能提高海泡石的载Zn2+量,但干湿循环方式操作更复杂,能耗更大,应视具体情况酌情选择使用。     

电感耦合等离子体发射光谱法同时测定钒钛磁铁矿中钒钛钴镍

钒钛磁铁矿样品经过氧化钠熔融,盐酸提取,溶液分取稀释后用电感耦合等离子体发射光谱法同时测定其中的V2O5、TiO2、Co、Ni。实验确定过氧化钠的用量为1.5 g,盐酸的用量为10 mL,选择干扰元素较少和背景干扰较小的V、Ti、Co、Ni分析谱线分别为292.4 nm、334.9 nm、230.7 nm、231.6 nm,在稀释因子为10(总稀释因子5000)的条件下进行分析,方法检出限为0.05～0.17μg/g。用国家一级钒钛磁铁矿标准物质GBW 07225(原矿)、钒钛磁铁矿标准物质GBW 07226a(精矿)、钒钛磁铁矿标准物质GBW 07227(尾矿)验证方法精密度和准确度,方法精密度(RSD,n=12)为0.41%～1.91%;除含量较低的Ni和Co外,相对误差(RE,n=4)均小于5%。通过安装氩气加湿器有效地解决了盐分较大带来的影响,在标准系列中加入等量空白溶液,保持基体与试样一致,消除了基体效应。方法分解样品彻底完全,分析流程简单,易于掌握,一次熔样可以同时测定多种元素,可适用于大批量样品分析。     

Adsorption of 2,4-dinitrophenol and 2,4-dichlorophenol on Cationic Surfactant modified red soil

Adsorption isotherms of 2,4-dinitrophenol and 2,4-diehlorophenol on hexadeeyhrimethylammonium (HDTMA) bromide modified red soil under different ionic strength, divalent cation Cu2 or different pH conditions were studied. All the adsorption isotherms were well fitted to the Freundlich equation. The adsorption capacities of 2,4-dinitrophenol or 2,4-dichlorophenol were dramatically enhanced by HDTMA treatment of red soil. The increase of ionic strength and the addition of divalent heavy metal cation Cu^2 significantly enhanced the adsorption of 2,4-dinitrophenol or 2,4-dichlorophenol on the HDTMA-modified red soil. Adsorption capacities of HDTMA-modified red soil for 2,4-dinitrophenol and 2,4-dichlorophenol gradually increased with decreasing pH in the aqueous phase.