多物质联用对磷石膏中磷的固定效果与机理分析

采用微生物-植物联用的磷石膏无害化处理方法,在磷石膏渣场土壤中富集筛选出2种聚磷菌,通过鉴定得知分别是假单胞菌(Pseudomonas sp.)和恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida)。将生石灰改性的磷石膏与少量土壤按质量比混合后,与已经配置的有机肥-微生物液体菌剂均匀混合,按不同混合比例放入渗滤土柱装置中并在表层种植高羊茅,底部收集渗滤液,通过钼酸铵分光光度法测量液体中总磷浓度变化,磷石膏:土:生石灰:有机肥:微生物:草籽质量比为7:3:0.2:0.2:0.03:0.03的组磷浸出浓度在1 mg/L以下,质量比为8:2:0.2:0.2:0.03:0.03的组浸出液总磷浓度不超过4 mg/L,对比新鲜磷石膏浸出液总磷浓度(633.9 mg/L),多物质联合处理磷石膏中磷的固定率达到99%。筛选的菌株在混合土壤中存活量最高可达6.4×10^(6)cfu/mL且活菌数量随时间保持稳定或缓慢增长趋势。为解决磷石膏堆积区磷浸出浓度超标的问题以及磷石膏无害化处理提供了有效支撑。

纳米零价铁去除垃圾渗滤液中铬(Ⅵ)的性能及机理研究

利用柠檬酸处理后的纳米零价铁(NZVI)对铬(Cr(Ⅵ))的去除进行了研究.NZVI对Cr(Ⅵ)的去除率受Cr(Ⅵ)初始浓度、pH值、反应温度和NZVI的浓度等因素影响,在Cr(Ⅵ)初始浓度为20mg.l-1、pH=5.0、NZVI投加量为1.0g.l-1和20℃条件下,Cr(Ⅵ)去处率达到了100%.腐殖酸(HA)与Cr(Ⅵ)可以形成稳定的HA-Cr螯合物,这种螯合物减少了溶液中有效的Cr(Ⅵ)浓度;同时,HA与NZVI的反应减少了NZVI的有效活性位点,HA的存在对NZVI去除Cr(Ⅵ)有竞争抑制的作用.

浮石负载纳米零价铁去除水相中的砷(Ⅴ)

废水中的砷是最具毒性的环境污染物之一.为了更好地利用纳米零价铁(Nanoscale Zero-Valent Iron,NZVI)修复水体污染,本文进行了浮石负载NZVI去除水相中As(Ⅴ)的研究.利用环境扫描电镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)对浮石负载纳米零价铁(P-NZVI)的形态和粒度进行表征分析,根据批试验和间歇试验探究反应条件对去除效果的影响,并通过对照P-NZVI与As(Ⅴ)溶液反应前后的样品的X射线光电子能谱(XPS),结合XPS Fe2p和XPS As3d窄轨道图谱,探讨P-NZVI对水相中As(Ⅴ)的去除机理.研究结果表明,制备所得NZVI颗粒平均粒径30.6 nm,分散在浮石表面.利用BET-N2法检测得到P-NZVI的比表面积为32.2 m^2·g^(-1)(NZVI含量0.28 g,质量比7.7%).P-NZVI对As(Ⅴ)的去除率随初始pH值、反应温度、As(Ⅴ)初始质量浓度的升高而降低,反应符合准一级和准二级动力学方程.初始As(Ⅴ)浓度为100 mg·L^(-1)时,P-NZVI的平衡时吸附量为35.7 mg·g^(-1).P-NZVI对As(Ⅴ)的去除机理包括吸附、沉淀和共沉淀作用.

两种体系去除水体中的砷

砷是人类发现的毒性最强的环境污染物质之一.铁及其化合物已经被广泛应用于水体中重金属的去除并取得了一定效果,但存在去除效率低、材料成本高的缺点.为了更好地利用铁及其化合物高效去除水中重金属砷(As),本文通过加入氧化剂构建了两种反应体系,实现了对废水中砷的高效去除:分别利用零价铁(Zero valent iron,ZVI)活化过硫酸钠(sodium persulfate,PS)和亚铁离子(Fe^(2+))活化高锰酸钾(KMnO_4)两种工艺去除了水体中的砷.通过批试验控制过硫酸钠、零价铁及高锰酸钾和亚铁的投加量,研究了各变量对As的去除效果和动力学影响.利用环境扫描电镜(SEM)对反应前后的物质的结构进行表征对比分析.研究结果表明:As溶液浓度为20 mg·L^(-1)时,两种体系下的反应物最佳配比方案分别为0.5 g ZVI、0.1 g PS和KMnO_40.01 g、Fe^(2+)0.02 g.两种体系中As的去除率都大于99%,且反应均符合准二级动力学方程,其中,ZVI活化PS反应中产生的SO_4^-·对砷的去除有着至关重要的作用.两种方法对As的去除机理均包括吸附、沉淀和共沉淀作用.通过经济成本对比分析,PS-ZVI在高效去除毒性略低的As(Ⅴ)的时有明显的经济优势.

利用淀粉酸化废水驯化活性污泥合成聚-β-羟基脂肪酸酯及其表征

研究了活性污泥利用淀粉酸化废水合成聚-β-羟基脂肪酸酯(PHA)及其表征。结果表明,淀粉废水酸化产物为丁酸、乙酸、丙酸、乙醇、戊酸。以此酸化产物为碳源经活性污泥合成PHA,合成结束后活性污泥中PHA含量为34.7%。活性污泥中PHA采用氯仿提取,并用核磁共振(NMR)、热失重(TG)、差热(DSC)方法对其结构和热性质进行表征。核磁共振图谱结果分析,此PHA样品含有HB和3HV,3HV的含量占8.9%(摩尔分数)。热分析结果表明,此PHA的熔点为150℃,分解温度在270℃。

纳米铁的制备及其去除污染物效果的研究进展

纳米铁是近几年兴起的一种特殊材料,它能够有效去除有机物、重金属和硝酸盐等多种污染物,已越来越多的被应用于土壤和地下水污染修复的研究。主要介绍两方面内容,第一总结多种纳米铁的制备方法尤其是对化学法进行详细介绍,并对其优缺点进行比较分析;第二介绍纳米铁的各种改性材料,并探讨不同改性材料能够去除水体多种污染物以及去除效果。最后对纳米铁的制备以及完善改性材料提出合理建议,为纳米铁材料有效去除水体污染物及其广泛应用提供参考。

球磨法制备纳米零价铁的研究进展

纳米零价铁作为一种新型的环境修复材料,兼备纳米材料巨大的表面能与零价铁的还原特性,在环境修复方面已展现出巨大的潜力.然而由于常规方法制备的纳米零价铁的产量较少,无法满足其大范围的实地推广应用.而球磨法作为一种超细纳米材料制备方法,在纳米零价铁的制备方面具有明显优势,除了可以实现纳米零价铁的工业量产,还可以通过构成一种铁基复合体系,增强体系活性,进而提高其对污染物的选择性.本文综述了球磨法制备纳米零价铁及其复合体系,主要从以下三方面进行概述:(1)球磨法的作用机理和主要影响因素;(2)纳米零价铁及其复合体系的制备;(3)球磨法目前存在的问题以及未来的研究方向.

壳聚糖-纳米零价铁球去除水中二价镉的研究

为了更好地利用纳米零价铁修复水体镉污染,以壳聚糖为载体,制备出壳聚糖-纳米零价铁球用以去除水中的镉(Cd(Ⅱ)).利用扫描电子显微镜和透射电子显微镜对壳聚糖-纳米零价铁球进行表征分析,通过对比与Cd(Ⅱ)溶液反应前后的样品的X线光电子能谱探讨壳聚糖-纳米零价铁球对Cd(Ⅱ)的去除机理,并进行批实验研究环境因素对去除效果的影响.研究结果表明:制备出的壳聚糖-纳米零价铁球为规则均一的黑色球体,粒径约为3.1 mm;所有壳聚糖-纳米零价铁球均具有多孔结构,平均孔径约为40.6μm,且纳米零价铁均匀分布在球内;壳聚糖-纳米零价铁球对Cd(Ⅱ)的去除机理包括物理吸附过程和化学还原过程,且化学还原过程起主要作用;批实验结果显示壳聚糖-纳米零价铁球对Cd(Ⅱ)的去除率随pH值、反应温度和纳米零价铁投加量的增加而增大,随Cd(Ⅱ)初始质量浓度的升高而减小.

壳聚糖-纳米铁去除上覆水和底泥中Cr(Ⅵ)、Pb^(2+)、Cd^(2+)的研究

利用具有较好抗氧化性和分散性的壳聚糖-纳米铁(CS-NZVI)颗粒去除上覆水-底泥系统中的Cr(Ⅵ)、Pb^(2+)、Cd^(2+),分析了Cr(Ⅵ)、Pb^(2+)、Cd^(2+)去除的动力学特征,考察了pH和盐度对去除效果的影响。结果表明,CS-NZVI颗粒能够有效去除上覆水及底泥中的Cr(Ⅵ)、Pb^(2+)、Cd^(2+),Cr(Ⅵ)、Pb^(2+)、Cd^(2+)的去除过程满足准一级反应动力学方程;随着pH的升高,上覆水中Cr(Ⅵ)的去除率逐渐降低,而Pb^(2+)、Cd^(2+)去除率逐渐升高,底泥中Cr(Ⅵ)去除率先大幅降低后小幅上升,而Cd^(2+)、Pb^(2+)去除率总体呈降低趋势;高盐度不利于上覆水中Cr(Ⅵ)的去除,但对底泥中Cd^(2+)和Pb^(2+)的去除具有促进作用,对底泥中Cr(Ⅵ)的去除没有明显影响。

安徽省旱灾成因及防御对策

旱灾是我国一种多发的自然灾害,会造成连续性伤害,严重阻碍经济社会发展和社会进步。从自然因素、社会因素、水污染因素3方面分析了安徽省旱灾的主要成因;提出了加快水源工程建设、加快优化水资源配置、加强旱情预测和监测系统建设、完善抗旱服务组织网络、加强抗旱减灾宣传、增加抗旱工作投入、应用节水技术等旱灾的具体防御对策。

表面改性壳聚糖纳米铁球去除水中Cr(Ⅵ)

通过表氯醇(ECH)、乙二醇二缩水甘油醚(EGDE)和戊二醛(GLA)对壳聚糖-纳米铁(chitosan nanoscale zerovalent iron,CS-NZVI)进行表面改性,提高了其机械强度。研究在不同的初始pH值、反应温度、NZVI投加量、Cr(Ⅵ)初始浓度条件下,改性前与后的CS-NZVI球对去除Cr(Ⅵ)效果和动力学的影响。结果表明:4种CS-NZVI球对Cr(Ⅵ)的去除率和Kobs与NZVI投加量和反应温度成正比,与初始pH值和Cr(Ⅵ)初始浓度成反比。其中GLA-CS-NZVI球对水中Cr(Ⅵ)的去除效果最好。4种CS-NZVI球去除Cr(Ⅵ)的机理为:在前0.5 min内,物理吸附作用将Cr(Ⅵ)吸附在球表面并有部分被还原为Cr(Ⅲ),然后化学还原作用起主导作用。

零价铁活化过硫酸钠去除废水中的砷(Ⅴ)

砷是目前人类发现毒性最强的物质之一,水体砷污染已成为一个亟待解决的全球性环境问题.利用零价铁(zero valent iron,ZVI)活化过硫酸钠(sodium persulfate,PS)产生的硫酸根自由基(SO-4·)对As(Ⅴ)溶液的去除能力远远大于PS或ZVI本身.通过控制PS和ZVI投加量、反应温度、初始pH值、As(Ⅴ)溶液初始浓度,研究各变量对As(Ⅴ)溶液的去除效果和动力学影响.通过X射线光电子能谱分析仪(XPS)和环境扫描电镜(SEM)对反应前后的物质结构进行表征分析.结果表明,当As(Ⅴ)溶液浓度为20~100 mg·L^(-1),As(Ⅴ)溶液的去除率都大于98%,并且反应符合准二级动力学.PS能加速ZVI的腐蚀,进而促进As(Ⅴ)溶液的吸附以及与铁的氧化物/氢氧化物的沉淀和共沉淀,从而达到去除As(Ⅴ)溶液的目的.

不同功能性除氟吸附材料在饮用水及含氟废水中的研究进展

水体氟污染会引起氟斑牙和骨骼畸形等疾病,已经严重危害到了人类健康.利用不同功能性吸附材料吸附除氟已经成为处理含氟水当中的关键技术.为减轻水体氟污染所诱发的环境问题,有效降低水体氟污染的环境健康风险,本文归纳了不同功能性吸附材料(天然吸附材料、金属基吸附材料、生物质吸附材料、工业废弃物吸附材料以及纳米吸附材料等)在水体氟污染处理中的吸附机理和效果.同时,探讨了不同环境因素对功能性吸附材料在水体除氟过程中的关键影响,并展望了除氟吸附材料未来的发展趋势,以期为今后的水体氟污染治理提供一定的理论指导和依据.