天然磁铁矿化学改性及其在水体除砷中的应用

铁氧化物及其复合氧化物(如菱铁矿、水铁矿)的表面电荷高、比表面积大,在特定条件下对亚砷酸盐和砷酸盐有较强的结合能力和亲和性,以铁氧化物作为吸附剂处理高砷水已经成为研究热点之一。天然磁铁矿的主要成分为Fe_3O_4,但其本身活性较弱,直接应用于处理高砷水的除砷率低。本文对天然磁铁矿采取酸化、碱化、不同温度灼烧、不同灼烧时间等简易的方法进行改性,达到有效去除水中砷的目的。实验结果表明:经0.5 mol/L盐酸浸泡、150℃灼烧10 min的改性磁铁矿分别处理As(Ⅲ)溶液和As(Ⅴ)溶液时,As(Ⅴ)去除率达98%,吸附能力显著增强,达到预期目标;溶液中As(Ⅲ)浓度从1000μg/L下降到250μg/L,去除率达75%,即As吸附能力明显优于未改性的天然磁铁矿,与其他改性铁矿除砷能力相近,而改性方法更加简便、易行。本文研究的改性天然磁铁矿吸附剂为控制高砷水的砷含量提供了一种切实可用的吸附材料。     

腐植酸改性强化磁铁矿吸附水体中铅镉的实验研究

磁铁矿是一种绿色廉价的矿物材料,对水体中重金属离子具有良好的吸附性,但吸附容量低,选择性差,易团聚,通过改性可以克服该缺点并提高其吸附性能。本文以腐植酸为改性剂,采用常温水相反应制备了腐植酸改性磁铁矿吸附材料。通过傅里叶红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)和X射线光电子能谱(XPS)表征研究其表面形貌和微观结构。采用静态平衡实验考察了pH、吸附时间等因素对铅、镉吸附性能的影响,探讨了吸附动力学规律,拟合了吸附等温线。结果表明:腐植酸上的羧基、羟基被成功地接枝到了磁铁矿表面。在室温下,溶液初始pH对Pb~(2+)的吸附率几乎无影响,对Cd~(2+)的影响较大,当pH=7时,Pb~(2+)和Cd~(2+)吸附率均达到了95%。对初始质量浓度为10mg/L的Pb~(2+)、Cd~(2+)最佳吸附平衡时间为360min,吸附过程符合准二级动力学方程。吸附等温线实验得到的竞争吸附顺序为Pb~(2+)Cd~(2+),由Langmuir等温吸附模型得到Pb~(2+)、Cd~(2+)饱和吸附容量分别为39.27mg/g、28.95mg/g,显著大于磁铁矿的饱和吸附容量,表明磁铁矿经腐植酸改性后增强了对水中铅镉的吸附能力。     

二氧化锰改性粉煤灰制备及其对地下水中砷的吸附特性

高砷地下水在我国广泛分布,开发绿色高效的除砷材料对于促进地区发展和保障居民饮用水安全具有重要意义.采用共沉淀法结合NaOH水热处理技术制备了二氧化锰改性粉煤灰吸附材料MFA150,并研究其对地下水中As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的吸附特性.结果表明,NaOH水热处理破坏了原始粉煤灰的玻璃体结构,且在这一过程中生成沸石相,粉煤灰比表面积由1.30 m²/g增加至40.26 m²/g.在负载MnO₂后,MFA150比表面积达到148.82 m²/g.此外,吸附材料表面-OH的含量显著增加,为As(Ⅲ)和As(Ⅴ)提供了更多的吸附活性位点.MFA150对As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的吸附过程符合Elovich模型和Freundlich模型.在中性条件下MFA150对As(Ⅴ)和As(Ⅲ)的吸附量分别达到2.55 mg/g和9.71 mg/g,酸性条件更有利于吸附.溶液中共存的HCO₃^-和PO₄^3-会抑制As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的吸附,...     

北方典型内陆盆地高砷地下水的水化学特征及处理技术

我国高砷地下水分布广泛,是受砷污染最严重的地区之一,严重危害居民身体健康,开发经济、高效、环境友好的高砷地下水修复治理技术极具必要性。以大同盆地、呼包平原、河套平原和银川平原为代表性研究区域,归纳总结了北方干旱、半干旱地区典型高砷地下水区水化学特征。通常情况下,高砷地下水的pH值较高,共存阴离子(HCO^-3、SO^2-₄和Cl^-)浓度较大,溶解性有机碳含量较高,并且As(Ⅲ)为主要砷形态。开展了针对北方典型高砷地下水特定水化学环境特点(如pH值、共存阴阳离子以及溶解性有机物等)的改性天然菱铁矿除砷性能研究。结果表明,改性天然菱铁矿对溶液pH值具有良好的缓冲能力,其除砷性能基本不受pH值、共存阴离子、Ca/Mg阳离子及以腐殖酸为代表的溶解性有机物等典型高砷地下水水化学特征因素的影响,表明吸附剂对砷具有良好的吸附选择性。另外,改性天然菱铁矿对As(Ⅲ)的去除效果优于对As(V)的去除效果,因此,利用改性天然菱铁矿作为反应介质材料,将其应用于处理主要以As(Ⅲ)形式存在的高砷地下水具备良好的发展前景。     

改性沸石对重金属离子竞争吸附特性研究

以钠型改性沸石为吸附剂,以含有单一的镉、锌、铅溶液以及镉、锌、铅的混合溶液为吸附质,开展了改性沸石中重金属离子的竞争吸附及其影响因素等实验研究。结果表明,当溶液中有多种二价重金属离子存在时,各离子之间存在竞争吸附,竞争能力为Pb2+>Cd2+>Zn2+;Zn2+-Cd2+表现出显著的协同吸附效应,而Zn2+-Pb2+、Cd2+-Pb2+表现出拮抗吸附。     

湖北黄石地区水体砷背景及其污染的环境地球化学研究

对黄石地区各类水体中砷元素的地球化学特征及污染调查研究表明:1)区域各类水体砷的背景值含量范围为0.52~5.46μg/L,这一值代表了研究区各类水体富砷的化学组成特征.2)区域地质是制约区域水体背景值的主导因素.碎屑岩区水体中As的含量相对较高,pH为中-酸性(6.54~7.14),电导率也很高(R:600~1860μΩ^-1).3)区域水环境污染有两类,一类自然污染源是中生代中酸性岩体与与碳酸盐岩接触带夕卡岩型矿体矿化裂隙水及流经二叠系梁山煤组(P₁l)和龙潭组(P₂l)煤系溪水;另一类是人为污染源,它们是选矿厂、化工厂、有色金属冶炼厂等工业废水.4)各类水体中砷元素的含量、元素组合及pH、E_c等特征明显不同.     

原子荧光光谱仪工作温度对水体中砷含量测定的影响

氢化物发生-原子荧光光谱法受到仪器工作温度的影响主要来自于氢化物发生反应和仪器漂移,工作温度升高会增加仪器的背景值,而过低的工作温度又不利于氢化物发生反应进行。本文根据原子荧光光谱测定水体中砷的方法,在10℃、20℃和30℃的工作温度条件下,分别测试校准曲线、空白样品、自配质控样品和有证标准物质来确定最适宜的工作温度。结果表明:三个温度条件下的校准曲线均具有较好的线性相关性;仪器工作温度过高会引起空白荧光值变大、检出限升高,同时会造成仪器灵敏度的降低,增加了样品测试误差,测试结果不能满足准确度的要求。本文提出,利用原子荧光光谱法测定砷含量时,应控制仪器工作温度在10～20℃,并且保证温度变化相对稳定。     

改性蒙脱石吸附水中氟离子的实验研究

制备四种改性蒙脱石，并利用X射线衍射分布和化学成分分析方法对其进行了表征，选用其中两种对水中的氟离子进行了吸附试验，通过正交实验确定了它们吸附氟离子的适宜条件及吸附等温线（25℃）。结果表明，制备的改性蒙脱石具有很强的吸附氟离子的能力，在pH分别为5和4时的除氟效果最好，吸附等温线符合Freundlich型吸附等温线方程。     

土壤中铁的氧化物和氢氧化物对砷的吸附

测定了加钠Ａｓｈａｎｔｉ矿区土壤中天然铁氧化物和氢氧化物的砷浓度，发现其变化范围为２￣３５ ６００ｍｇ／ｋｇ。在ｐＨ值中中性的 富氧化粘土的土壤中以及尾矿的表面氧化部分，砷在这两相中的浓度最高，达３５ ６００ｍｇ／ｋｇ。在高酸性土壤或处于还原条件的地方，缺氧化物和氢氧化物中砷的浓度较低（最高为４３３ｍｇ／ｋｇ）。还观测到富有机制土壤的矿物中这两个相的砷浓度更低。在所研究的样品中非晶质铁的氢氧化物中     

大同盆地砷中毒病区沉积物中砷的吸附行为和影响因素分析

沉积物对砷的吸附-解吸作用是控制砷在地下水中的迁移和转化的决定性因素。对砷中毒重病区大同盆地山胡县沉积物中砷的吸附行为和影响因素研究结果表明,沉积物对砷的吸附符合Freundlich吸附等温模式,吸附量主要与沉积物颗粒大小、黏土矿物质量分数和类型、铁铝氧化物质量分数以及沉积物中As的质量分数有关,有机质质量分数对砷的吸附量影响需进一步深入研究。铝硅酸盐、铁铝氧化物质量分数较高且颗粒较细的黏土和亚黏土类沉积物对砷的吸附性较强;而铝硅酸盐、铁铝氧化物质量分数较低且颗粒较粗的细砂和粉砂类沉积物对砷的吸附性较差,其所处的含水层也是形成高砷地下水的主要含水层。pH值为5．5～8．0时,砷的吸附量最大。大同盆地高砷地下水pH条件非常不利于沉积物中砷的吸附,易形成高砷地下水。该区地下水10℃左右的温度条件非常有利于沉积物对砷的吸附,但由于影响因素较多,且地下水的温度在不同季节会发生一定的变化,其产生的影响还有待进一步研究。     

低聚合羟基铁离子-蒙脱石复合体吸附砷的实验研究

将提纯的钙蒙脱石与羟基铁离子溶液作用，制备了低聚合羟基铁－蒙脱石复合体，用化学分析，电子探针分析，粉晶X射线衍射分析，差热分析和穆斯堡尔谱分析等手段。对蒙脱石原样，低聚合羟基铁－蒙脱石复合体和相同条件下制备的铁的含水氧化物进行了表征。在实际土壤的酸度（pH=4-7)和温度（18－40℃）条件下，进行了低聚合羟基铁－蒙脱石复合体吸附有害元素砷的实验，探讨了复合体的砷吸附能力与pH值，温度，吸附时间，砷初始浓度，离子强度间的关系，并与蒙脱石和铁的含水氧化物的砷吸附行为进行了对比，研究表明，在实验条件下，低聚合羟基铁－蒙脱石复合体对砷具有明显的亲合力，低聚合羟基铁－蒙脱石复合体吸附砷的过程有可能是地表岩石和土壤中重要的地球化学过程，是影响砷地地表，特别是土壤中迁移，富集的重要因素。     

Adsorption Characteristics of Lignite in China

To help in ascertaining methane content of lignite reservoir in China,the isothermal ad-sorption measurements of methane have been performed on moisture-equilibrated coals of some typical lignite-bearing basins,which comprise maximum reflectance of vitrinite(Ro,max) ranging from 0.24% to 0.50%.Related to other coal properties,our analysis shows that methane adsorption of lignite is mainly affected by coalification,as well as by maceral composition,moisture content,and seam temperature.Maximum methane capaci...     

淡水中丝状绿藻对重金属Pb2+的吸附

通过淡水中绿藻门的一些丝状种类,如毛枝藻(Stigeoclonium)、刚毛藻(Cladophora)、水绵(Spirogyra)对铅的吸附实验,研究淡水藻类与铅的吸附关系及影响因素。结果表明,淡水中丝状绿藻对铅有较强的吸附能力, 当pH值和温度以及包埋藻类的量控制在一定条件下,即pH值约为4,温度为28℃左右,按照2 g藻类处理20 mL 质量浓度为100 mg/L Pb²⁺溶液原则包埋藻类,就可以使单位藻类吸附效率达到40％。     

Arsenic distribution and hydrochemical factors in urban groundwater,Foshan City,South China

The distribution of arsenic （As） in shallow groundwater of eastern Chancheng District in Foshan City as a function of season and water table was investigated, and the influence of hydrochemical factors on the As distribution was discussed. The groundwater samples were collected from 20 sites in dry season and 9 sites in wet season. As concentrations in 20% groundwater samples exceeded value of the WHO guideline （10 μg/L）, and the highest As concentration of 23.5 μg/L occurred in dry season. It is observed that groundwater As concentration decreased with the increase of depth of water table in dry season, and were generally higher in wet season than that in dry season, indicating that ground surface As might be one of the main sources for shallow groundwater As in study area, especially in wet season. Groundwater As concentration in study area had significantly positive correlation with the concentration of Fe, Mn, NH4, F, and COD, and was positively correlated to pH, but negatively correlated to Eh and K, indicating that reductive dissolution of Fe and Mn （oxy）hydroxides might be one of the main control mechanisms for groundwater As mobilization, while pH and F also played an important role in controlling the groundwater As mobilization in study area.     

牟定安益地区超贫磁铁矿产出特征

牟定安益地区元古界龙川群变质岩地层及侵位于其中的基性超基性岩体出露较广, 近期工作发现了产于路古模组第三段绿片岩中的超贫磁铁矿及产于基性超基性岩体中的含铂钯超贫磁铁矿两种铁矿化类型, 该区具有找超贫磁铁矿的前景。     

发射光谱法快速测定银锡铜铅锌钼铍

使用两台摄谱仪同时接收光谱,以K2S2O7、NaF、Al2O3为缓冲剂,Ge、Sb为内标,测定化探样品中7项元素,检出限(μg／g)分别是：Ag0．02,Sn0．5,Cu 1,Pb 2,Zn 10,Mo 0．2,Be 0．5;精密度(RSD,n=20)在2．9％～16．8％。采用国家一级标准物质验证方法可靠性,测定结果与标准值一致。