塑料中痕量Cr(VI)的RoHS符合性测定及影响因素分析

六价铬Cr(VI)的不稳定性使其成为RoHS(限定有害物质,Restriction of Hazardous Substances)符合性测试的难点之一.采用分光光度法对塑料中痕量Cr(VI)进行检测,着重研究Cr(VI)萃取与显色中的过程参数与干扰因素的影响,并建立了一套试样制备、萃取、显色等标准程序.研究表明,采用混合碱萃取法可对Cr(VI)进行有效提取,同时消除Cr(III)的干扰,通过排除共存离子影响,优化萃取、显色、标定过程中pH值、温度和时间等参数,可使试样和加标溶液的回复率保持在90%～110%之间,RSD<1%,校准在低浓度范围(0～500μg/L)呈良好线性关系.提出的方法和检测程序具有较高的精确度和灵敏度,而且操作简单、快速,为信息产业应对RoHS符合性测试提供了较好的技术支持.

一株李氏禾内生细菌去除Cr(VI)的特性

李氏禾(Leersia hexandra)是中国境内发现的第一种铬超积累植物,该文对李氏禾内生菌及其除铬性能进行了研究。采用添加Cr(Ⅵ)的牛肉膏蛋白胨固体平板培养方法,从李氏禾根部分离筛选获得一株具有较强Cr(Ⅵ)抗性的内生细菌G04,分子生物学鉴定结果表明该菌株属于阴沟肠杆菌(Enterobacter cloacae)。采用摇瓶培养方法,以Cr(Ⅵ)去除率、总Cr(铬)的去除率以及菌体生物量为指标,考察了pH、温度、底物浓度、装液量、接种量、摇床转速以及反应时间等因素对Cr(Ⅵ)去除率、总铬去除率和菌株生长的影响。结果表明:在牛肉膏蛋白胨液体培养基中,菌株 E. cloacae G04去除Cr(Ⅵ)的较优反应条件为初始pH5.0、温度37 ℃、Cr(Ⅵ)浓度为100 mg·L^-1 、装液量80 mL(250 mL三角瓶)、接种量15%、摇床转速为120 r·min^-1 、反应时间48 h。在此条件下,菌株 E. cloacae G04对Cr(Ⅵ)和总铬的去除率分别为84%和8%。根据Cr(Ⅵ)去除率和总铬去除率的结果推测该菌株去除Cr(Ⅵ)的机制可能是以还原为主、吸附为辅。这表明李氏禾内生细菌 E. cloacae G04菌株具有较好的应用潜力,既有可能直接用于土壤、水环境铬污染的修复,也有可能作为促植物修复铬污染的后备菌株,另外可为深入研究李氏禾的铬积累作用机制提供参考。

硫化亚铁改性生物炭对水中Cr(Ⅵ)的去除机理研究

本研究采用Fe^(3+)和S^(2-)共浸渍剩余污泥后,热解制备硫化亚铁/生物炭复合材料(MBC),考察了MBC的制备条件及其对Cr(Ⅵ)的去除效果,并采用SEM、TEM、XRD和XPS等对材料进行表征,探讨去除机理.结果表明:选择污泥作为热解碳源和载体,掺入Fe^(3+)和S^(2-)后,可在较低的热解温度(500℃)下制备出性能优良的除Cr(Ⅵ)材料;酸性条件有利于MBC对Cr(Ⅵ)的去除,当pH值为2~4时,2.5g/L的MBC对浓度为50mg/L以下的Cr(Ⅵ)去除率高达99%以上;MBC+NaOH(pH=7.8)组合工艺可彻底将溶液中的总Fe和总Cr去除,反应后生成的沉淀较紧实,出水无色透明.表征结果表明,纳米硫化亚铁及氧化铁颗粒成功负载于污泥生物炭上,并以半透明膜的形式包覆在材料表面;复合材料中的Fe^(2+)、Sn^(2-)和C=O均可作为电子供体将大部分Cr(Ⅵ)还原,并形成C-O-Cr、C=O-Cr等络合物,剩余少量Cr(Ⅵ)可通过吸附作用被去除,即MBC对Cr(Ⅵ)的去除机制主要为化学还原、静电吸附和络合作用,且还原过程起着关键作用.

一组Cr(Ⅵ)还原菌群YEM001的培养优化

铬(Cr)是一种广泛应用于钢铁、鞣革、印染等领域的重要工业原料,由此而带来的Cr(Ⅵ)污染已成为我国主要重金属污染之一。YEM001是一组能有效还原污泥和垃圾渗滤液中的Cr(Ⅵ),实现Cr(Ⅵ)污染生物修复的微生物菌群。然而菌群的扩大培养成为YEM001进一步应用的障碍。以优化菌群YEM001培养工艺条件为目标,通过单因素实验、正交实验对YEM001菌群的培养基和发酵条件进行了优化。结果显示以淀粉为碳源,YEM001能实现快速稳定的生长。优化后的YEM001菌群培养基为淀粉10 g/L,氯化铵3 g/L,硫酸镁2 g/L,酵母浸粉1 g/L。通过对搅拌转速、pH、通气等的调控,获得最佳发酵工艺条件为28℃、pH值7.5、不通入空气、搅拌转速50 r/min。在该条件下,YEM001的培养液OD_(600)值可达1.91,且在60 h内能够完全还原100 mg/L Cr(Ⅵ)。通过成本分析,优化后每100 L培养基价格降低了38.11元,较优化前成本降低51.85%。

Study on Removal of Cr(VI)from Aqueous Solution by Cross-Linked Chitosan

In this paper,the adsorbent for the removal of hexavalent Cr(Chromium)from aqueous solutions has been prepared by modifying chitosan composite with EP(Epichlorohydrin)or GA(Glutaraldehyde).The modified cross-linked chitosan was characterized by SEM(Scanning Electron Microscopy)and FT-IR(Fourier Transform Infrared Spectroscopy).Batch adsorption experiments were carried out to evaluate the adsorption of Cr(VI)by the cross-linked chitosan under different conditions.Furthermore,the sorption mechanism of Cr(VI)by the cross-linked chitosan was investigated by applying Langmuir and Freundlich isotherm equations to the data obtained.The concentration of Cr in solution was determined by ICP-MS(Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry).The cross-linked chitosan can be an efficient sorbent for Cr(VI).

Fe^(0)去除地下水Cr(Ⅵ)过程中的钝化作用及电化学解钝参数优化

零价铁(Fe^(0))广泛用于Cr(Ⅵ)污染地下水的修复,但存在Fe^(0)钝化降低修复效率的问题。首先使用Fe^(0)去除地下水中的Cr(Ⅵ)并制备不同钝化程度的钝化铁屑,然后采用电化学方法对钝化铁屑进行解钝,并通过单因素试验和正交试验研究电极设置、电解电压、电解时间及电极距对解钝效果的影响,同时对解钝溶液和解钝前后的铁屑及解钝过程中产生的沉淀进行分析。结果表明:以钝化铁屑作阳极时解钝效果最佳;解钝效果随电解电压增大先上升后降低,随电极距增大而降低,随电解时间增加而上升,3个因素对解钝效果的影响依次为电解时间>电解电压>电极距;X射线衍射仪、扫描电子显微镜和能谱分析表明,钝化铁屑在电化学作用下因表面沉淀脱落使得其活性得到有效恢复;钝化铁屑解钝的最佳条件(以钝化铁屑作阳极,电解电压为10 V,电解时间为60 min,电极距为2 cm)下,解钝后铁屑对Cr(Ⅵ)的去除率可恢复至原来的90%以上;解钝过程中不会促使Cr(Ⅲ)沉淀溶解,但会增加溶液中Fe的浓度。上述研究成果对提高Fe^(0)修复Cr(Ⅵ)污染地下水的修复效果及材料使用率具有参考作用。

不同土壤对Cr吸附的动力学特征

该文采用振荡平衡法比较了来自中国15个省区16种土壤对Cr(VI)的吸附及其动力学特性,并探讨了土壤pH值、阳离子交换量、黏粒含量和有机质对Cr(VI)吸附及其动力学参数的影响。结果表明:具有较低土壤pH值和较高物理黏粒含量的土壤对Cr(VI)具有较大的表观吸附量,而土壤阳离子交换量和有机质因素对土壤Cr(VI)的表观吸附量影响较小。酸性土壤对Cr(VI)吸附能力较强,可以采用一级动力学方程和抛物线方程描述Cr(VI)在酸性土壤中的动力学行为,且土壤的表观吸附速率和平衡时的吸附量与土壤的pH值呈显著(p<0.05)负相关关系,而与物理黏粒含量呈显著(p<0.01)正相关关系;而碱性土壤对Cr(VI)吸附能力较小,很难用动力学方程描述其吸附动力学特性。可见,土壤pH值不仅影响土壤对Cr(VI)的表观吸附量,并且对Cr(VI)表观吸附动力学特征产生了较大影响。

动态条件下壳聚糖稳定纳米铁去除水体中Cr(Ⅵ)的研究

以重金属Cr(Ⅵ)为目标污染物,在两种实验条件下(实验柱Ⅰ为模拟污染水样,实验柱Ⅱ为实际污染水样)考察了壳聚糖稳定纳米铁对Cr(Ⅵ)的去除能力。实验柱Ⅰ和实验柱Ⅱ分别在第160PV和127PV时发生了击穿效应。与实验柱Ⅰ相比,实验柱Ⅱ中壳聚糖稳定纳米铁对Cr(Ⅵ)的去除能力降低了25%。SEM表征显示,实验柱Ⅱ中壳聚糖稳定纳米铁的表面形成了许多葡萄状晶体,它们的存在导致实验柱Ⅱ中纳米铁的去除能力明显低于实验柱Ⅰ。XPS表征显示,由于Ca和Mg的氢氧化物替代了部分铁氢氧化物,导致实验柱Ⅱ中壳聚糖稳定纳米铁表面Fe原子的相对含量低于实验柱I。Cr元素高分辨率XPS能谱分析显示,在实验柱Ⅰ的条件下Cr(Ⅵ)被还原得更充分,而且在两种实验条件下都有部分Cr(Ⅵ)被吸附在纳米铁表面最终没有被零价铁所还原。

辣椒秸秆对铬Cr(Ⅵ)的吸附行为及机理

为探究铬污染的治理方法,选择园艺作物辣椒的秸秆作为吸附剂对Cr(Ⅵ)进行静态吸附实验研究,考察了吸附温度、吸附时间、溶液pH及铬溶液初始浓度对吸附过程的影响,并通过热动力学等研究探索了吸附过程的吸附机理,并结合扫描电镜-能谱分析对辣椒秸秆吸附水溶液Cr(Ⅵ)前后进行表征,结果发现溶液pH对Cr(Ⅵ)的吸附有较大的影响,在低pH值具有较高的铬吸附容量,且吸附剂的吸附容量随着吸附温度、吸附时间及初始浓度的增加而增加。在吸附剂用量12.5 g/L,初始溶液浓度160 mg/L,pH值为2.0,吸附温度40℃的条件下吸附750 min,辣椒秸秆对铬的吸附量达12.1 mg/g。热动力学研究表明整个吸附过程符合准二级动力学模型及Langmuir等温线模型,吸附是一种自发吸热熵增的过程。

污泥热解残渣对废水中Cr(Ⅵ)去除作用的研究

为探索污泥热解残渣的资源化利用途径,研究污泥热解残渣直接用作吸附剂去除废水中Cr(Ⅵ)的可行性,分析热解温度、时间以及吸附时间、溶液pH值和吸附剂用量等因素对污泥残渣吸附性能的影响。结果表明,在700℃下热解1.0h的污泥残渣的吸附性能最佳,吸附过程可以用准二级反应动力学方程描述;污泥残渣对Cr(Ⅵ)的吸附受多种过程(如化学吸附、颗粒内扩散等)反应速度的影响;Langmuir模型和Freundlich模型均能很好地对试验数据进行拟合,相对而言,吸附行为更符合Langmuir模型;当吸附时间为24.0h,初始溶液pH=4.0,吸附剂质量浓度为20g/L时,污泥残渣对Cr(Ⅵ)的最大吸附质量比q_(max)为13.87mg/g。研究表明,将污泥热解残渣作为廉价吸附剂处理含Cr(Ⅵ)废水有一定的应用前景。

冰模板制备分级孔生物炭去除废水中的六价铬

以冷冻新鲜豆腐渣中水凝结成大量微-纳米结构的冰簇或者雪晶为模板,制备了纳米片状的互连分级多孔生物炭(NHB)。通过XRD、BET、TEM、FTIR等对NHB材料进行表征分析,并依据吸附动力学模型研究了NHB材料对六价铬的去除动力学过程。结果表明:在pH=2环境当中Cr(Ⅵ)浓度为100 mg/g时,改性后的互连分级多孔生物炭对Cr(Ⅵ)的吸附效果(170.3 mg/g)是直接碳化面普通块状生物炭(TB)的7.8倍(21.6 mg/g)。该多孔生物炭材料的互连分级多孔纳米片状结构可以为废水中的六价铬重金属提供更多的活性位点以及可利用的离子迁移通道。

沸石及膨润土对水泥-铬渣体系中Cr(Ⅵ)浸出的影响

本文研究了沸石及膨润土对水泥-铬渣体系中Cr(Ⅵ)浸出的影响。结果表明:沸石和膨润土对Cr(Ⅵ)的浸出有较好的效果,在pH=3,掺量为30%的条件下,28d龄期掺入沸石和膨润土的硬化体中Cr(Ⅵ)浸出浓度分别下降了82%及63%,沸石的效果优于膨润土。雨淋的自然养护条件会导致体系中Cr(Ⅵ)的浸出浓度减少近一倍。同时,硬化体抗压强度随着掺量的增加而下降,膨润土对强度的不利影响大于沸石。

抗Cr(Ⅵ)微生物的分离筛选

采用微生物的分离纯化技术从被铬渣污染的土壤中分离筛选出一株在Cr(Ⅵ)浓度为900 mg/L时仍生长良好的抗铬细菌,其编号为3-B-11;一株在Cr(Ⅵ)浓度为1 000 mg/L时仍生长良好的抗铬真菌,其编号为2-F-2。放线菌在被铬污染的土壤中分布较少,且抵抗Cr (Ⅵ)的能力不强。

维生素C在拮抗Cr(Ⅵ)诱导L-02肝细胞毒性中的时序效应

目的探讨在体外实验系统中维生素C在拮抗六价铬[Cr(Ⅵ)]诱导L-02肝细胞毒性的时序效应。方法实验设对照组、Cr(Ⅵ)组、维生素C组及二者不同时序联合作用组。用四甲基偶氮唑盐(MTT)比色法检测L-02肝细胞活力,通过回归方程求出各组细胞生长半数抑制浓度(IC50)。结果维生素C组IC50为354.21μmol/L;Cr(Ⅵ)组IC50为35.65μmol/L;维生素C与Cr(Ⅵ)同时加入时,IC50为5 111.79μmol/L;Cr(Ⅵ)染毒后再用维生素C处理时,IC50为1 392.51μmol/L;维生素C处理后再用Cr(Ⅵ)染毒时,IC50为3 247.79μmol/L。维生素C与Cr(Ⅵ)联合作用组IC50均明显高于Cr(Ⅵ)单独染毒组,其差异有非常显著性(P<0.01)。维生素C与Cr(Ⅵ)对L-02肝细胞的IC50值顺序为:两者同时加入试验组>维生素C处理后再用Cr(Ⅵ)染毒组>Cr(Ⅵ)染毒后再用维生素C处理组。结论无论哪一种顺序加入维生素C对Cr(Ⅵ)所致的细胞毒性均具有拮抗作用,如果与Cr(Ⅵ)同时加入,维生素C对Cr(Ⅵ)诱导的细胞毒性的拮抗作用更强。

阳极电解液pH值对Cr(Ⅵ)污染土壤电动修复效率的影响研究

为研究不同阳极电解液初始pH值条件对铬污染土壤电动修复效率的影响,试验以氯化铜溶液为阴极电解液,不同初始pH值(pH=3、4、5)的柠檬酸-柠檬酸钠缓冲溶液为阳极电解液,并在阴极室靠近土壤处放置阳离子交换膜,以此阻隔阴极的OH-进入土壤,采用电动力学方法修复Cr(Ⅵ)污染土壤。结果表明:经过400h电动修复后,当阳极电解液初始pH=3时土壤中铬的去除效果最佳,此时靠近阴极部分S7区域土壤为最大截面去除率,达到84.5%。采用BCR四步连续提取法对电动修复前后铬污染土壤中铬的形态变化进行分析,结果表明电动修复过程中主要是对土壤中可氧化态和弱酸可提取态的铬进行了去除,而残渣态铬含量几乎不变。选用铜盐作为阴极电解液可以有效促进铬的迁移与去除。

热改性层状双氢氧化物吸附除Cr(Ⅵ)性能(英文)

通过共沉淀法制备得到镁铝层状双氢氧化物(LDHs),并在450℃高温下进行热改性处理(即C-LDHs)。系统性比较了上述两种材料除Cr(Ⅵ)的吸附动力学及等温线模型,并考察温度、p H、Cr(Ⅵ)初始浓度等重要因素对吸附效果的影响。使用XRD、SEM、FT-IR和TG-DTG等对两种吸附材料进行了表面特性表征。结果表明,热改性后C-LDHs的表面性质发生了巨大变化。但其吸附过程仍符合Langmuir吸附等温式。C-LDHs对Cr(Ⅵ)的最大吸附量为105.26 mg·g-1,远大于LDHs的吸附量(20.66 mg·g-1)。本文结果表明,对层状双氢氧化物进行经济方便的热改性可大幅度增强其对Cr(Ⅵ)的吸附性能,对层状双氢氧化物的工业化应用具有重要的参考价值。

Mn^(2+)对草酸还原Cr(Ⅵ)的强化效果及机理研究

地下环境中普遍存在的金属离子和小分子有机酸可以共同还原降解对环境和人体有害的Cr(Ⅵ)。通过探讨不同影响因素(体系组分、初始pH值、有机酸浓度、金属离子浓度)下,Cr(Ⅵ)的还原转化效果及其规律,确定了最佳反应组合,并探讨了Mn^(2+)对草酸还原Cr(Ⅵ)的强化效果及机理。结果表明:通过对比5种常见的小分子有机酸和5种常见的金属阳离子,确定了Mn^(2+)/草酸对Cr(Ⅵ)的还原效果最为显著;Mn^(2+)和草酸同时存在的反应体系中,Cr(Ⅵ)的还原反应分为缓慢诱导期和自动加速期,两个阶段均符合拟一级动力学;随着反应体系初始pH值的增大,Cr(Ⅵ)的还原反应速率逐渐减小;草酸和Mn^(2+)浓度分别上升时,明显加速了Cr(Ⅵ)的还原;在Mn^(2+)/草酸反应体系中引入乙二胺四乙酸(EDTA)对Mn^(2+)强化草酸还原Cr(Ⅵ)有较强的抑制作用;通过3次Cr(Ⅵ)循环还原试验,证实了Cr(Ⅵ)还原过程中Mn^(2+)/草酸/Cr(Ⅵ)和Mn^(3+)/草酸/Cr(Ⅵ)两种中间体络合物的重要作用,并且测定了Cr(Ⅵ)还原的最终产物为Cr(Ⅲ)。该研究结果对揭示地下环境中铬的形态变化及其迁移转化规律具有重要的环境意义。

柱化剂中Fe/Al摩尔比对聚合羟基铁铝改性蒙脱石吸附Cr(Ⅵ)的影响研究

以天然蒙脱石为原料,采用离子交换法分别制备了7种不同Fe/Al摩尔比的聚合羟基铁铝复合蒙脱石,并利用X射线衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)和Zeta电位仪对改性前后的蒙脱石进行表征,采用拟一级动力学模型和拟二级动力学模型对吸附过程拟合.结果表明,拟二级动力学模型能够很好地拟合整个吸附过程的动力学数据.在27℃,Cr(Ⅵ)初始浓度为50 mg·L^-1,pH=7.0,吸附剂投加量0.5 g的条件下,各改性蒙脱石对Cr(Ⅵ)表现出不同的吸附性能,其中聚合羟基铁改性蒙脱石Fe-Mt对Cr(Ⅵ)的吸附效果最好,最大吸附量达到4.995 mg·g^-1,对Cr(Ⅵ)的去除率达到99.91%,比未改性的蒙脱石提高了99.46%;其次是15∶1的Fe/Al-Mt和5∶1的Fe/Al-Mt,对Cr(Ⅵ)的吸附量为4.7038和4.672 mg·g^-1,比未改性的蒙脱石分别提高了90.22%和90.19%;7种改性蒙脱石对Cr(Ⅵ)的吸附量顺序为Fe-Mt>(15∶1)Fe/Al-Mt>(5∶1)Fe/Al-Mt>(1∶1)Fe/Al-Mt>(1∶5)Fe/Al-Mt>(1∶15)Fe/Al-Mt>Al-Mt.结果说明以羟基铁主导的聚合羟基铁铝改性蒙脱石是一种具有潜在利用价值的Cr(Ⅵ)吸附剂.

还原性硫酸盐处理电镀废水中Cr^(6+)的试验

针对某单位实际生产中的电镀废水(Cr^(6+)质量浓度为1.5 g/L、pH值为2.1),研究了三种不同的还原剂(亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、焦亚硫酸钠)对该废水中Cr^(6+)还原去除的最佳投加量,分别为6.0、4.5 g/L和4.2 g/L。还原处理后pH较低,需调节pH值至7.0左右形成沉淀去除。试验表明,采用焦亚硫酸钠做还原剂,代替原工艺中的亚硫酸氢钠,在一定程度上降低了处理成本。

六价铬Cr(Ⅵ)最新研究进展

六价铬Cr(Ⅵ)是指金属铬以6+离子形态存在,是一种毒性很强的重金属。在工业生产中如电镀、不锈钢制造、皮革鞣制、纺织品制造以及为塑料和织物着色并用作耐腐蚀涂料的颜料和油墨,以及燃煤电站产生的工业废渣中都可以产生大量的六价铬。由于六价铬的毒性作用,其被国际癌症研究中心列为一级致癌物。从六价铬化合物的类型以及致病机理阐述了六价铬Cr(Ⅵ)最新检测技术,包括二苯碳酰二肼分光光度法、离子色谱电感耦合等离子法、荧光光度法、原子吸收法、离子色谱-直接紫外检测法等方法;针对六价铬的有效去除,目前采用的方法主要有吸附法、化学沉淀、离子交换法、膜过滤法以及生物法等。为进出口商品检验鉴定六价铬提供技术支持。