菹草(Potamogeton crispus)叶面CaCO_(3)-P沉淀物产生的关键影响因子分析

沉水植物光合作用形成的微环境有利于水体中钙和磷形成CaCO_(3)-P共沉淀,但在不同水环境因子下水体中钙和磷形成CaCO_(3)-P共沉淀的能力不同。本研究以菹草(Potamogeton crispus)为研究对象,研究不同钙浓度(0、20、35、50、65 mg/L)、碱度(0、100、200、300、400 mg/L CaCO_(3))、磷浓度(0、0.1、0.2、0.3、0.4 mg/L)和温度(11、14、17、20℃)对菹草削减水体磷的能力及对CaCO_(3)-P共沉淀产生的差异,并通过分析无植物对照组培养液的饱和指数变化趋势,揭示植物介导下CaCO_(3)-P的发生规律,为湖泊生态修复中沉水植物的选择提供理论依据。结果表明:①在菹草培养组中,总磷(TP)和溶解性磷酸盐(SRP)浓度显著下降,并且不同处理组之间存在显著差异。随着钙浓度的增加,各处理组的TP和SRP浓度均呈减小趋势,而添加钙浓度导致减幅进一步提高。相比之下,在无菹草对照组中,TP和SRP浓度没有显著变化。这表明菹草的引入促进了水中磷的去除效率。②各处理组CaCO_(3)-P共沉淀量随碱度的增加而增加,碱度为400 mg/L CaCO_(3)时,产生最大CaCO_(3)-P共沉淀量,说明菹草在碱性水环境中更有利于产生CaCO_(3)-P共沉淀。共沉淀在中等磷水平(0.2 mg/L)产生量最高,每株菹草每天平均产生23.12 mg共沉淀量。实验验证了自然水体磷浓度对菹草叶面CaCO_(3)-P共沉淀量的产生差异较小,共沉淀在中等温度水平(17℃)含量最高,每株菹草每天平均产生16.61 mg共沉淀量,说明菹草在适宜温度下产生共沉淀的差异不大。以上结果表明,碱度相较于磷浓度及温度对菹草的CaCO_(3)-P共沉淀量影响更大。③在水环境因子相同的情况下,无菹草对照组碳酸钙饱和指数(方解石和霰石饱和指数)均大于0,说明有结晶趋势,但在实验期间并未产生沉淀,而添加菹草的处理组产生了不等量的CaCO_(3)-P共沉淀,表明沉水植物也可通过共沉淀的方式削减水体磷负荷,为湖泊富营养化的治理提供理论支撑。

低温共沉淀法合成红色荧光粉CaCO_3:Eu^(3+)

采用低温共沉淀法直接合成红色荧光粉CaCO3∶Eu3+,利用X射线衍射(XRD),电子扫描电镜(SEM)和荧光光谱(PL-PLE)等仪器对样品的结构、形貌和发光性质进行表征。同时,研究了反应温度和Eu3+离子掺杂量对样品性能的影响。结果表明:通过改变工艺条件可以合成球形、立方体和针状等不同形貌的样品。Eu3+作为发光中心进入到文石型或方解石型CaCO3的晶格中,其最佳掺杂量1.0%(摩尔分数)。激发峰主要由电荷迁移态和Eu3+离子的特征激发跃迁组成。发射峰以电偶极跃迁5D0→7F2为主,Eu3+离子未处于严格对称的格位。样品的形貌,结晶度和物相均对发光强度有较大的影响,光滑的针状的文石型样品的发光强度最高。反应温度不同,样品的发光强度不同,其最佳的反应温度为60℃。

CaCO_3共沉淀富集法测生活饮用水中的Zn

建立了CaCO3共沉淀富集原子吸收光谱法测定水中Zn的方法.该法消除了磷酸盐、硅酸盐、铝盐等含氧阴离子的影响,提高了测定的灵敏度,其回归方程为A=0.3527c＋0.0233,相关系数r=0.9996,方法检出限为0.06μg.mL-1,精密度为0.22%~0.64%,回收率为93.4%~96.9%,结果令人满意.

CaCO_3微球的制备及表征

采用搅拌共沉淀法,用表面活性剂CMC调控合成微米级CaCO_3微球。利用SEM、粒径分布、N2吸附/脱附测试、微球表面ζ电势、TGA对所得CaCO_3微球进行表征。探讨了CMC浓度、搅拌速率、搅拌时间对微球形貌的影响,优化制备工艺条件,搅拌速率2600 r×min^(-1)(15 min),20℃静置60 min得CaCO_3(n)微球粒径为1.5～2.5μm,平均孔径为30 nm,比表面积为7.03 m^2×g^(-1),孔体积为0.09 cm^3×g^(-1),表面电荷为+12.6 mV;在CMC质量浓度为0.5 g×L-1,搅拌速率2600 r×min^(-1)(15min),沉积温度20℃,沉积时间8h,得CaCO_3(CMC)微球中CMC量约为w=3.9%,粒径为3～5μm,平均孔径为3.84 nm,比表面积为44.0 m2×g^(-1),孔体积为0.07 cm3×g^(-1),表面电荷为-33.6 mV。结果表明,CMC的加入对CaCO_3微球的形貌、微结构和表面电荷起到调控作用。

沉水植物驱动的水环境钙泵与水体磷循环的关系

水体磷循环是水柱和对应的沉积物中发生的各种非生物和生物的磷迁移转化过程.与此同时,沉积物中钙通过沉水植物吸收和转运,从该类植物的叶面释放至水柱中,释放的Ca2+与水柱中的CO23-一起形成碳酸钙.在这一过程中,水柱中少量溶解性磷分配在碳酸钙中形成CaCO3-P共沉淀,导致水体中可溶性磷向难溶性磷转化,这种由沉水植物驱动的水环境钙泵在水体磷循环中发挥着重要作用.研究证明,沉水植物菹草叶面上有CaCO3-P共沉淀的形成,且这种共沉淀的含磷量变化范围很宽.另一方面,新近沉积物中钙与磷的沉淀物存在一个由聚磷酸盐向磷灰石逐渐演变过程,而沉水植物叶面上的含磷共沉淀作用是否也存在由聚磷酸盐向磷灰石的变质过程,该过程在沉水植物生长期间是否发生关系到沉水植物除磷效果值得深入研究.本文从水体磷循环概述、钙在水体磷循环中的作用和沉水植物驱动的水环境钙泵假说及其在水体磷循环中的意义等方面综述了钙在水环境中的迁移对水体磷循环的贡献.