微污染湖泊水体植物-微生物协同修复技术

针对雨水溢流引起的水体微污染的修复,本研究建立了室内微模型模拟雨水溢流污染水体,分别采用投加复合脱氮菌剂、复合脱氮菌剂+镁改性麦饭石,以及复合脱氮菌剂+生态颗粒的方法进行处理,探究不同处理方式对水质、沉水植物苦草及底泥微生物菌群的影响。研究发现,菌剂的投加能够加速微污染水体的修复,同时投加镁改性麦饭石及生态颗粒,能够提升水体氨氮(NH_(4)^(+)-N)、总氮(TN)和化学需氧量(COD)的去除率,并促进苦草生长,其中镁改性麦饭石对苦草与微生物的耦合脱氮促生效果最优。复合脱氮菌剂单独投加,或同时投加镁改性麦饭石或生态颗粒,对底泥细菌群落α多样性影响均不显著。FAPROTAX功能预测表明,Anaerolineaceae等异养硝化-好氧反硝化细菌是苦草与微生物耦合脱氮的主导底泥微生物,镁改性麦饭石及生态颗粒有利于底泥菌群向微生物脱氮功能菌群结构演变,通过植物和微生物协同作用,两处理分别增加苦草叶长26.5%、11.8%,增加根长45.2%、35.5%。

麦饭石中元素溶出的微结构模型探讨

进行了麦饭石中元素的溶出试验,结合麦饭石的矿物组成和岩石结构,探讨了麦饭石中矿物元素溶出的微结构模型,采用该微结构模型分析了颗粒尺寸、温度、时间及溶出次数对矿物元素溶出过程的影响。研究结果表明:麦饭石颗粒变小,溶出液的矿化度呈指数形式增加;麦饭石溶出次数增加,矿化度明显降低;溶出温度增加,矿化度和Sr含量增加,且增幅较大;溶出时间增加,矿化度和Sr含量增加,但增幅较小;麦饭石的矿物组成及岩石结构特征有利于矿物元素的溶出。麦饭石矿物元素溶出微结构模型可以表示为麦饭石浸入水中→界面水膜层形成→水渗入→水合作用→元素离子化→离子迁移、扩散→元素溶出,该模型进一步说明麦饭石粒度变小和溶出温度增加等都能促进矿物元素的溶出。

改性麦饭石固定化颗粒处理AMD的特性试验

针对硫酸盐还原菌(SRB)处理多组分煤矿酸性废水(AMD)易受低p H值和高浓度重金属离子抑制等问题,采用PVC-硼酸,添加30%SRB污泥、5%玉米芯、5%铁屑和15%改性和未改性麦饭石分别包埋制作1号和2号固定化颗粒,并对1号和2号颗粒进行动力学、吸附容量及1号颗粒在不同SO_4^(2-),Mn^(2+),H+初始浓度下对SO_4^(2-),Mn^(2+)处理过程实验。结果表明,1号和2号颗粒对SO_4^(2-)的还原过程符合一级动力学,1号颗粒的最大还原速率(88.2 mg/(L·h))大于2号颗粒(82.4 mg/(L·h)),拟二级动力学模型能够很好地描述1号和2号颗粒Mn^(2+)吸附机理,1号和2号颗粒对Mn^(2+)等温吸附模型更好地符合Freundlich方程,可见,改性麦饭石固定化颗粒异化还原SO_4^(2-)活性更好,阳离子间竞争吸附影响较小。且初始SO_4^(2-)浓度通过改变体系中COD/SO_4^(2-)和颗粒内外的浓度差影响固定化颗粒的代谢过程,颗粒代谢性能受Mn^(2+)浓度影响较小,有较好调节p H能力。

麦饭石混合物包膜尿素的肥效及成膜理化特征研究

以麦饭石和有机粘结剂为包膜材料,采用开放式旋转包膜工艺,制得麦饭石混合物包膜尿素(简称包膜尿素).盆栽试验结果表明,施用包膜尿素玉米生物量显著高于尿素对照,氮素利用率提高13 ～ 32个百分点; 应用红外光谱对包膜尿素膜层结构的研究结果看出,膜层结构发生较大的变化,出现了新基团并发生了峰形变化; 通过电镜扫描技术对膜结构的研究结果显示,麦饭石包膜前后的结构差异明显,包膜前为分散的单个颗粒,而包膜后是固体粉末颗粒间紧密排列并通过液体胶联的多层堆叠而形成包膜层,这些变化是麦饭石包膜尿素的膜层结构紧密而使其控释性能增强的原因.

齐齐哈尔碾子山麦饭石物化性能及其对Pb^(2+)、Cd^(2+)、Cr^(3+)的吸附行为研究

以齐齐哈尔碾子山麦饭石为研究对象,通过比表面积及孔隙分析、阳离子交换容量(CEC)测试以及p H值缓冲能力测试等,对碾子山区麦饭石的结构和性能进行表征,并进一步研究麦饭石对Pb^(2+)、Cd^(2+)、Cr^(3+)的吸附行为。结果显示:碾子山区麦饭石具有海绵体大孔结构,阳离子交换容量(CEC)13~20 mmol/100 g。碾子山麦饭石对酸碱溶液都具有较好的调节能力,尤其对酸液的调节更高效。重金属吸附性能方面,对Pb^(2+)、Cd^(2+)、Cr^(3+)这3种离子吸附关系为:Pb^(2+)>Cr^(3+)>Cd^(2+)。

麦饭石吸附氨氮应用研究

主要研究麦饭石应用于吸附氨氮。采用静态吸附法测定麦饭石的吸附离子交换等温线,考察其吸附氨氮的规律,讨论溶液pH值和高温焙烧麦饭石对其吸附氨氮的影响,提出应用不同的溶液浸泡改性天然麦饭石,从而强化其对氨氮的吸附。研究结果表明,麦饭石对氨氮吸附主要由它的活性位和可交换离子决定,其吸附规律可以采用Freundlich等温方程描述,不同温度焙烧活化对麦饭石吸附氨氮影响不大;麦饭石吸附氨氮的最佳pH值范围在3.2~9.4之间;NaCl溶液浸泡改性比KCl、NaOH溶液浸泡改性麦饭石更能提高其对氨氮的吸附能力,当氨氮质量浓度为150 mg/L时,对氨氮的吸附量可提高73.9%。

添加广西沸石和麦饭石饲喂生长肥育猪的试验研究

选用杂交仔猪20窝60头,按平衡不完全区组设计分成6个组,每组10头,分两阶段饲养,为期117天.基础饲粮(B)按国家瘦肉型猪饲养标准配制.饲粮处理为:(1)对照组,100%8,(2)97%B+3%沸石(GXZ),(3)95%B+5%GXZ,(4)97%B+3%麦饭石(MFS),(5)95%B+5%MFS,(6)99%B+1%沸麦复合剂(ZMA).试验结果为,各组平均日增重(g)分别为:586,589,631,574,612,656,组间差异不显著(P>0.05);饲料转化比(扣除沸石、麦饭石等):3.249,3.129,3.088,3.219,3.147,3.188,试验组饲料效率有所提高.血液、肌肉、内脏器官组织分析结果表明,沸石、麦饭石及沸麦复合剂对猪血液生化指标、组织器官矿物元素含量和肉品质量等均无不良影响.消化代谢试验选择3窝9头杂交去势公猪,按随机区组设计分成3个组,每组3头.1组喂5%沸石日粮,2组喂3%麦饭石日粮,3组喂基础口粮(对照组).试验结果表明,5%沸石和3%麦饭石日粮,其有机物、粗蛋白质、能量、粗脂肪、无氮浸出物等的表观消化率有所提高;氮存留率、蛋白质生物学价值和能量利用率也有改善.沸石和麦饭石在一定程度上降低动物血液、粪尿中游离氨浓度,减少粪含水量,从而对增进动物健康、净化畜舍环境有益.

聚丙烯-麦饭石功能纤维的性能

应用冷场发射扫描电镜(FE-SEM)、声速法、蠕变测试、苯胺吸附和振荡烧瓶法对聚丙烯-麦饭石功能纤维的形貌、取向因子、蠕变性、吸附性和抗菌率进行了测试与表征。研究表明:聚丙烯纤维和麦饭石添加剂呈镶嵌结构,聚丙烯-麦饭石功能纤维表面存在一些微细褶皱,其杨氏模量和取向因子相对较低,蠕变现象明显;苯胺的吸附率在30%左右;抗菌率在90%以上,而且水洗50次后抗菌率基本不变,具有很好的吸附和抑菌作用。

麦饭石井下原位处理煤矿酸性废水的强化试验研究

采用添加硫酸盐还原菌(SRB)与零价铁(Fe0)构建以麦饭石(MFS)为主体的可渗透性反应墙,模拟井下煤矿酸性废水(AMD)原位修复过程,比较生化强化与物化强化两种方式对处理能力的影响。结果表明,添加硫酸盐还原菌的麦饭石(SRB-MFS)和添加零价铁的麦饭石(Fe0-MFS)去除能力均强于单独MFS;SRB-MFS对SO42-的去除有明显优势,但对Mn2+的去除不及Fe0-MFS,两种强化方式对可溶性Fe2+的去除效果差别不大,出水均为弱碱性。

麦饭石SRB污泥固定颗粒的稳定性及生物活性实验

针对我国煤矿酸性废水(ACMD)腐蚀性强、锰硫含量高的特点,基于微生物固定化技术,将改性麦饭石与硫酸盐还原菌污泥(SRB)有机结合,制成一种用于处理ACMD的改性麦饭石固定化SRB污泥颗粒。通过进行颗粒对酸碱盐溶液的稳定性试验及对比有无麦饭石颗粒膨胀率、OD600和SO42-的处理效果,探讨颗粒的结构稳定性及改性麦饭石对颗粒结构稳定、生物活性的影响,初步分析颗粒的适用性及可行性。结果表明,颗粒能满足对一般酸度较低ACMD的稳定性要求,有麦饭石颗粒的结构膨胀、基质外泄情况及SO42-去除效果优于无麦饭石颗粒,说明麦饭石对颗粒的结构稳定性、生物活性有一定的积极影响。

麦饭石中微量元素的溶出及其动力学特征

通过改变颗粒尺寸、温度、时间、溶出次数及活化处理等条件 ,分析了麦饭石溶出液中微量元素的溶出情况 ;通过ICP AES检测了不同时间及温度条件下微量元素Sr的溶出量 ,并进行了元素溶出的动力学特征的研究。结果显示 ,麦饭石颗粒尺寸减小 ,溶出温度增加 ,溶出时间延长 ,溶出次数减少以及对麦饭石进行活化处理都将提高麦饭石微量元素的溶出能力 ;微量元素Sr的溶出过程受控于扩散传质过程 ,其活化能为 4 5 3 6kJ/mol,速率常数与温度的关系为kΣ=0 1 46×е- 4536 /RT,动力学模型的计算结果与实测值吻合较好。通过考察不同溶出条件下麦饭石中微量元素溶出情况以及溶出动力学特征 ,获得微量元素溶出的控制性环节 ,为提高微量元素溶出量提供条件。

麦饭石对葡萄中农药残留的吸附效果

为了检测齐齐哈尔市碾子山产麦饭石对葡萄中残留农药的吸附效果,采用三重四极杆气质联用仪(GC-MS/MS)提供的多反应监测模式(MRM)为检测工具,结合Qu ECh ERS提取净化方法,分析了麦饭石的添加量、颗粒大小以及浸泡时间对葡萄中农药残留的吸附效果。结果表明,齐齐哈尔碾子山产麦饭石具有良好的吸附农药能力,吸附葡萄中残留的灭线磷、久效磷、嘧霉胺和甲基异柳磷四种残留农药范围在15.22%~57.86%之间,浸泡时间对所选取的四种农药吸附率影响极为显著(p<0.001),麦饭石添加量对灭线磷除外的三种农药吸附率影响均极为显著(p<0.001)。本实验结果为开发麦饭石农药残留吸附剂提供了实验基础。

麦饭石+铁屑处理煤矿酸性废水试验研究

针对多组分煤矿酸性废水(AMD)污染程度严重、治理费用高的特点,选取麦饭石、铁屑作为AMD井下原位处理的试验材料,开展了动态土柱试验研究。试验结果表明,由麦饭石及铁屑复合组成的1#柱对AMD的去除效果明显好于仅由麦饭石组成的2#柱,其对Fe2+、Mn2+、SO42-、COD的平均去除率分别为99.9%、64.5%、60.0%、53.8%,出水p H为8.0。该方法为AMD的井下原位廉价处理及麦饭石的新应用提供了参考。

麦饭石载体枯草芽孢杆菌饲料添加剂应用于刺参养殖的研究

本试验以麦饭石载体枯草芽孢杆菌(载菌麦饭石)作为刺参幼苗饲料添加剂,考查其对刺参增重率、抗病力的影响。试验分为4组,分别为对照组、枯草芽孢杆菌组、麦饭石组和载菌麦饭石组。经过60 d养殖,试验结果表明,饲料中添加载菌麦饭石对刺参的促生长效果最好,与对照组相比增重率提高22.80%,并能显著提高刺参对灿烂弧菌(Vibrio splendidus)和假交替单胞菌(Pseudoalteromonas nigrifaciens)的抗病力(P<0.05)。无充气情况下对比3种添加剂对刺参养殖废水中氨氮和亚硝酸盐去除效果证实,枯草芽孢杆菌对养殖废水中氨氮和亚硝酸盐的去除无效果,麦饭石可短期快速去除水体氨氮和亚硝酸盐,而中长期(7 d),载菌麦饭石去除效果最好。

阜新麦饭石矿产资源的基础研究

本文对阜新麦饭石矿产资源的地质概况及其溶出性能与吸附性能进行了研究。研究结果表明:阜新麦饭石矿体分布比较简单,矿产资源丰富,麦饭石性能优良,能够溶出大量人体所需的有益元素,同时具有良好的吸附性,能够有效的吸附重金属元素,具有广阔的研究、开发与利用价值。

加载纳米麦饭石再生丝素蛋白材料的远红外升温与抗菌性能研究

基于麦饭石的功能,研究加载纳米麦饭石的再生丝素蛋白多孔材料的远红外升温与抗菌性能。研究结果表明:加载纳米麦饭石的多孔材料的升温速率均高于纯丝素多孔材料,尤以短时间升温速率更显著。在远红外灯光照射5 min时,加载10%纳米麦饭石多孔材料的升温速率比纯多孔材料的升温速率提高1倍以上,当多孔材料的温度不再变时,纯多孔材料和加载10%纳米麦饭石多孔材料的升温率分别为55.78%和83.41%。加载纳米麦饭石的多孔材料对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌具有较好的抗菌性能,抑菌率分别为95%和98%左右。

麦饭石及麦饭石水稻专用复混肥对水稻产量及品质的影响

通过试验对麦饭石及麦饭石水稻专用复混肥的施用效果进行了验证,结果表明,施用麦饭石能够提高水稻的产量,改善稻米的品质;施用适量麦饭石水稻专用复混肥能够增强土壤肥力,提高水稻产量和改善稻米品质。

麦饭石对水溶性染料及印染废水吸附的研究

研究了麦饭石对水溶性染料直接耐酸大红4BS的吸附作用,探讨了搅拌时间、麦饭石粒度、投料量及溶液pH值等因素对吸附的影响。结果表明,麦饭石对染料的吸附能较好地符合Langmuir方程。且对染料溶液及实际废水具有良好的脱色率和COD去除率。

陕西户县太平麦饭石的特征及其功能的研究

陕西户县太平麦饭石主要是一种钙碱性的中酸性岩浆岩晚期的产物,主要岩性为花岗质浅色岩类,呈斑状或似斑状结构。矿石主要矿物成分为斜长石、钾长石、石英、黑云母,以及磁铁矿、高岭石等,SiO2、Al2O3、K2O的平均含量分别为59.22%、18.48%、9.33%,稀土分布曲线呈较平缓的向右倾斜型,含有几十种对人体有益微量元素,且有毒元素含量低,麦饭石溶出液含量达国家引用矿泉水标准,对水中重金属有较强的吸附作用。

反气相色谱法测定麦饭石对苯类的吸附

以麦饭石为吸附质,采用反气相色谱法研究了载气流量、麦饭石装柱质量和载气湿度对吸附等温线测定的影响,测定了苯等4种挥发性芳香类有机物在麦饭石颗粒上的吸附焓。结果表明,在水蒸汽存在的条件下,苯等4种挥发性有机物在麦饭石颗粒上的吸附能遵循理想气相色谱方程,且测得的吸附焓和其蒸发焓较接近。