层状双氢氧化物在去除水体重金属污染中的应用

水体重金属污染是一个世界瞩目的环境问题。层状双氢氧化物(Layered Double Hydroxides, LDHs)材料是一种有潜力的重金属吸附材料,近年来获得了许多关注和研究。该文通过总结LDHs吸附重金属的机理,综述了近年来LDHs及其改性复合材料,如LDHs/聚合物、LDHs/生物炭、螯合剂插层LDHs、硫化物插层LDHs和磁性LDHs材料等,在水体重金属污染处理中的应用,为LDHs材料在处理水体重金属污染中的应用研究提供参考。

十溴二苯乙烷在环境中的分布及毒理学研究进展

十溴二苯乙烷(Decabromodiphenyl ethane,DBDPE)是一种新型溴系阻燃剂,在国内外得到越来越广泛的应用,因此在环境中也开始被普遍检测到.研究发现,DBDPE有生物累积的潜在可能性,这不仅会威胁生态系统的安全,也将对人类健康产生潜在影响.目前,关于DBDPE的研究主要集中于其在土壤、沉积物、生物体等环境介质中的含量分析,而对其急性毒性效应与亚急性毒性效应的研究较少,毒理学研究方面更是缺乏.因此,笔者拟介绍DBDPE的来源、环境分布、生物富集及毒理学效应,并提出了今后研究的主要方向.

中国PM2.5中含碳颗粒和重金属污染物影响因素的研究进展

国内雾霾天气现象日益严重，为更有效防治雾霾天气，对雾霾的主要成分之一PM2.5的研究现状进行了调研。介绍了PM2.5的定义、产生机理、主要成分等内容，并着重对含碳颗粒和重金属元素的浓度在不同地区、不同季节的影响因素进行了综述。针对改善空气质量、监测及去除PM2.5等未来研究方向提出了建议。

介绍一种采集土壤溶液的方法

本文介绍了一套用于收集剖面不同深度土壤溶液的装置，它适用于采集饱和运动状态下的土壤溶液。

生物质炭对土壤无机污染物迁移行为影响研究进展

生物质炭材料来源广泛,制备工艺相对简单,且具备丰富的含氧官能团、发达的孔隙结构和表面电荷,对有机污染物和各类无机污染物(重金属、氮磷、放射性元素)均具有良好的潜在吸附能力,被认为是一种低成本、高效的新型环境功能吸附材料.本文针对重金属、氮磷等土壤无机物,在介绍生物质炭基本性质的基础上,综述了生物质炭吸附无机污染物的机制,探讨了应用于无机污染土壤缓解和修复的可行性,并指出了相应的发展趋势.生物质炭的基本特性受来源材料性质、裂解温度等主要因子的影响,其碳含量和结构、H/C比值、孔隙结构、pH等性质有较大差异,这也导致生物质炭对重金属、氮磷等无机污染物的吸附机制包含了表面物理吸附、络合作用、静电引力、阳离子交换、共沉淀、碘-碳特殊作用等多种机制.然而,受土壤复杂理化性质和生物活性、生物质炭迁移性和稳定性等因素影响,生物质炭在无机污染土壤缓解和修复中的应用有很大潜力,但尚存在不确定性、调控性差等问题,甚至反而会活化土壤中的污染物.因此,在应用生物质炭缓解和修复重金属污染土壤时,应充分考虑土壤性质、污染程度和类型与生物质炭性质的匹配度.生物质炭更适合pH和有机质含量较低的镉、铅、铜、锌等重金属污染土壤;与低温生物质炭相比,高温生物质炭的适用范围更广.

以学生为中心的“环境微生物学”多平台教学

以学生为中心理念为指导,以教学内容结合科研前沿、结合工程实践、结合生活经验的“三结合”为基础,构建多平台、多声道的教学内容和资源获取渠道,从教学内容角度增强学生互动和学习主动性,培养学生建立自主和持续学习的能力和多途径获取资源的素质。

影响粘土胶体稳定性的因素研究

本文研究了我国六种蒙脱石及高岭石和伊利石胶体的粘度和稳定性、探讨了胶体浓度、pH值和ESP的影响及其机理。

成都平原水稻土中铁的分异特点

本文研究了成都平原发育于岷江冲积物、紫色土沉积物和黄壤残积物三种不同母质的六个主要水稻土剖面中各种形态氧化铁含量及其在剖面中的分异特点,探讨了各种形态氧化铁之间的关系及其与环境条件、成土母质的关系。此外,根据全铁含量在剖面中的分异,讨论了发生层的形成。

水稻土发生层的吸附解吸特性及其与水分状况的关系

本文研究了太湖流域不同水分状况水稻土剖面的主要发生层对铵和磷的吸附一解吸特性，探讨了发生层间表面性质的差异及其与水分状况的关系。

粘土——水分散体系的流变性及其影响因素

粘土—水分散体系的流变性决定着土壤的许多物理性质、以及工业粘土的工艺持性和使用价值。因此,长期以来它是胶体化学、粘土工艺学和土壤物理、土壤化学中一个受到注意的研究领域。本文较系统地回顾了粘土—水分散体系的流变性、流变方程以及交换性阳离子种类、pH、电解质、腐殖酸等因素对它的影响。

Pt/ZnO在室温水相无碱条件下绿色催化苯甲醇选择性氧化（英文）

醇类化合物选择性氧化是有机合成中一个非常重要的反应,在精细化工领域具有重要应用.而以水为绿色溶剂,分子氧为绿色氧化剂实现醇类化合物选择性氧化是绿色化学领域的一大挑战.Pt催化剂由于其优异的活化氧气和C-H键的能力在该反应中得到了广泛应用.但是,常规的Pt催化剂通常需要在较高温度和较高氧气压力以及加碱的条件下才能发挥作用,从而引起了催化剂腐蚀等一系列问题.从绿色化学角度出发,进一步优化Pt催化剂,让其能够在室温无碱条件下以空气为氧化剂选择性氧化醇类合成羰基化合物具有重要的研究价值和应用前景.本文通过化学还原法制备了Pt/ZnO催化剂,系统研究了该催化剂在水相无碱条件下选择性氧化苯甲醇生成苯甲醛反应中的催化性能.X射线电子衍射和透射电镜等结果表明,Pt颗粒较小(3.2±0.3 nm),均匀分散在ZnO载体上;X射线光电子能谱表明ZnO载体能够稳定Pt纳米颗粒表面的Pt^0物种.上述催化剂在水相苯甲醇选择性氧化反应中,在室温下即可催化空气高选择性氧化苯甲醇到苯甲醛(选择性>99%),并表现出比Pt/SiO_2,Pt/Al_2O_3,Pt/TiO_2,Pt/Ca(Mg)-ZSM-5等催化剂更为优异的催化活性.这可归结于Pt和ZnO之间的协同作用.该协同作用通过动力学实验和密度泛函理论计算(DFT)得到了证实.氧分压实验表明,在以空气为氧化剂时,O_2的活化并不是限制Pt/ZnO催化活性的关键因素,而动力学同位素效应实验则证实了苯甲醇的C-H键活化是整个反应的决速步骤.通过构建不同的理论模型,分别计算了Pt/ZnO界面处以及纯Pt位点上苯甲醇选择性氧化的反应过程.结果表明,苯甲醇和氧气分子倾向于分别在ZnO和Pt上进行吸附,随后由吸附的氧气分子来活化苯甲醇中的C-H键,进而生成苯甲醛和水.而当ZnO不参与苯甲醇的吸附活化时,整个反应的活化能会大大提高,表明ZnO和Pt之间的协同作用对于整个反应至关重要.此外,Pt/ZnO表现出非常优异的稳定性,循环使用4次后,催化剂结构以及催化活性没有显著变化.进一步向Pt/ZnO催化剂中引入少量Bi元素对Pt的电子结构进行修饰,可以将Pt/ZnO的催化活性提高3倍.所制备的Pt/Bi-ZnO复合物是目前报道的相同条件下催化苯甲醇选择性氧化反应转化频率(45.1 h^(-1))最高的催化剂.

核壳结构氧化镍/碳微球的制备及葡萄糖传感性能

以碳球为模板，六水合氯化镍和尿素为原料，通过水热反应制备前驱体Ni（OH）2／C，在高纯氮气中煅烧获得核壳结构的NiO／C微球。采用扫描电镜（SEM）、X射线衍射（XRD）、X射线光谱（EDX）和热重分析（TGA）等技术手段，分析NiO／C微球的形貌结构以及物相组成，结果表明：NiO／C微球直径约1．4μm，由厚度为50nm的纳米片包覆碳球形成花状核壳结构，NiO呈立方相。通过循环伏安法和计时电流法研究了NiO／C微球的电化学行为及葡萄糖传感能力。与单纯NiO相比，NiO／C具有优异的葡萄糖传感性能，其灵敏度为31．37mA／（mmol·L^-1．cm^2）线性响应范围为2-1279μmol／L，最低检测限为2μmol／L。该传感器具有灵敏度高、抗干扰能力强和稳定性好等特点。

生物质炭的制备及其在吸附方面的研究进展

生物质炭是生物质原料在缺氧或无氧环境中高温热裂解产生的一类富碳、高度芳香化的固体颗粒物。生物质炭具有较大的比表面积、丰富的孔隙结构、较高的化学稳定性,其表面含有较多的有机官能团,对重金属及有机污染物表现出良好的吸附能力。文章主要介绍目前比较常用的3种生物质炭的制备方法及其在吸附有机污染物和重金属方面的应用。

乳化油废水处理技术研究进展

随着乳化油废水的日益增多,高效分离其中的乳化油对于环境保护与资源的有效利用颇具意义。本文综述了絮凝法、吸附法、膜分离法和磁分离法在乳化油废水处理中的研究进展与主要优缺点,并提出了今后乳化油废水处理技术的一些建议与展望。

絮凝剂在乳化油污水处理中的研究进展

随着现代工业的发展,乳化油污水日益增多,严重危害社会与环境。本文着重阐述了几类常见絮凝剂在乳化油污水处理中的研究现状,重点分析了上述絮凝剂在乳化油污水处理中的絮凝性能与优缺点,最后对开发高效环保的、适用于乳化油污水处理的絮凝剂进行了展望。

铜绿假单胞菌吸附剂对水中菲-铜复合污染的吸附研究

为研究铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)吸附剂对菲-铜复合污染的吸附性能,探讨菲、铜复合污染对吸附效果的影响。通过研究复合污染条件下菲、铜吸附系数的变化,复合体系中温度等对菲、铜去除的影响。研究发现复合体系可显著影响细菌吸附剂对菲、铜的吸附性能,吸附剂浓度为0.5 g·L-1,pH=5.0,温度为25℃条件下,吸附剂对菲的吸附量达1.15 mg·g^(-1),较单一体系提高了16.84%;对铜的吸附量为4.70 mg·g^(-1),较单一体系降低了5.50%。随着铜浓度的增加(0～5 mg·L-1),菲的吸附系数Kd从2.54 L·g^(-1)增加到4.73 L·g^(-1);随着菲浓度的增加(0～1 mg·L-1),铜的吸附系数KL从4.89 L·mg^(-1)增加到5.06 L·mg^(-1)。复合体系中,吸附剂对菲和铜的吸附系数均随着温度的增加而减小。扫描电镜(SEM)结果显示,吸附剂吸附菲前后表面样貌没有发生显著变化;而吸附铜离子后,细菌表面呈现明显的凹凸。傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析表明,铜离子的吸附与细菌细胞的叁键和累积双键官能团相关,进而影响了细菌吸附剂对复合污染的吸附。

羟基磷灰石负载铁钯双金属对水中Cr(VI)的去除

采用茶树叶提取液还原合成纳米零价铁,并利用工业羟基磷灰石(HAP)为载体制备了负载型铁钯双金属纳米颗粒(HAP-Fe/Pd NPs),用于去除水中Cr(VI)的实验研究。通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FTIR)等表征手段对材料反应前后的微观结构及成分进行了分析。实验结果表明,加入PdCl_2后的去除效果明显增强;当Cr(VI)初始浓度为5mg·L^(-1),HAP-Fe/Pd NPs投加量为6g·L^(-1),反应温度为303K且pH为2时,最佳去除率趋近于100%。反应动力学拟合结果表明,羟基磷灰石负载铁钯双金属还原去除Cr(VI)符合准一级反应动力学模型和准二级吸附反应动力学模型,说明去除六价铬的主要机理包括吸附和催化还原。

水分状况对水稻土某些性质的影响

对太湖地区水稻土进行了以土壤分布的地形部位和不同水旱轮作引起的土壤水分状况，对水稻土某些性质的影响研究。初步结果表明，地下水位较高的老稻田有利于有机质和全氮的积累，但其有机氮的矿化率却比旱作历史较久的水稻土为低，而矿化产物中的硝／铵比亦明显偏低。土壤水分状况还明显地影响土壤剖面中的ｐＨ、有机质和全氮的分布。

缺陷UiO-66对水中塑化剂的吸附

金属有机骨架材料(metal-organic frameworks,MOFs)是一种具有骨架结构的新型多孔材料。本研究合成了金属有机框架化合物Ui O-66和有缺陷的Ui O-66(Ui O-66-1),并研究了其作为吸附剂吸附塑化剂邻苯二甲酸二甲酯(DMP)的性能及其吸附动力学,最后通过拟合吸附等温线和吸附动力学模型拟合了吸附剂的最大吸附量和最快吸附时间。实验结果表明,Ui O-66-1对DMP有更好的吸附性能,在5~10min内快速达到吸附平衡,p H在3~10吸附率仍可保持稳定;分析测试结果表明,引入缺陷的Ui O-66-1的比表面积比Ui O-66大,达到了1438m2/g,孔容为0.58cm3/g,晶体的尺寸也明显增大,吸附量增大了近一倍,最大吸附量可达到404mg/g,且循环利用率高;通过吸附等温线模型和吸附动力学模型的拟合研究表明,Ui O-66-1的吸附过程比较符合Langmuir模型和拟二级动力学模型。

矿物学研究对土壤科学和环境科学的推动作用

本文概要地回顾了土壤矿物学研究对土壤各分支学科及环境科学的推动作用,介绍了近年来的研究内容和进展情况,并对当前存在的一些问题和今后值得注意的方面提出了独特见解。