土壤铬污染及生物修复技术研究进展

概述了土壤铬污染来源、危害、赋存形态及其迁移转化规律,并综述了生物修复技术处理土壤铬污染的机制,现场修复挑战及工业化应用前景,揭示了超富集植物和功能微生物通过富集、吸附、还原和矿化等方式去除铬污染的作用机制。从土壤铬污染来源统计分析表明,大气沉降,农业施肥,污水灌溉,有色冶金及自然界铬的地球化学循环是土壤铬污染的主要来源。自然界的铬主要存在Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)两种稳定形态,其中Cr(Ⅵ)具有高毒性,易迁移,生物可利用性强等特点,其毒性是Cr(Ⅲ)的百倍以上。所以,铬污染土壤修复的实质就是去除游离态Cr(Ⅵ)。超富集植物能够有效的提取和富集土壤中的铬,将土壤中游离态Cr(Ⅵ)彻底去除,达到稀释污染物的目的。在Cr(Ⅵ)的胁迫下,功能微生物通过自身产生的铬还原酶或还原性中间产物将Cr(Ⅵ)还原为Cr(Ⅲ)。同时,微生物分泌胞外聚合物也能够吸附游离态的Cr(Ⅵ)。另外,功能微生物产生的次级代谢产物可以与游离态的Cr(Ⅵ)络合成稳定的矿物。对于超富集植物-微生物的联合应用不仅能够实现功能微生物可持续的固化Cr(Ⅵ),还能够有效稀释土壤中总铬的浓度。最后,探索了如何将生物技术与土壤铬污染修复相结合,从而可以实现绿色高效且可持续的修复策略,并确定了科研挑战和土壤生物修复的未来方向。

六偏磷酸钠在镍黄铁矿/蛇纹石浮选体系的作用研究

通过矿物浮选试验、动电位测试及Zeta电位分布、扫描电镜观测等研究手段,考察了六偏磷酸钠在蛇纹石/镍黄铁矿浮选分离体系中的作用,分析了六偏磷酸钠对矿物颗粒间的分散作用机理。结果表明,在镍黄铁矿/蛇纹石浮选体系中,蛇纹石的存在降低了镍黄铁矿的回收率,而加入六偏磷酸钠使镍黄铁矿的浮选环境得到改善,回收率上升。机理研究表明:在一定pH值范围内,蛇纹石与镍矿铁矿表面荷电相反,蛇纹石可通过静电作用与镍矿铁矿发生“异相凝聚”而罩盖在其表面,从而降低镍矿铁矿表面的疏水性能,导致其可浮性下降;六偏磷酸钠可以使蛇纹石的表面电位由正变负。此时,蛇纹石和镍矿铁矿之间的电性相同,两者之间由静电吸引变为静电排斥,从而减弱蛇纹石在镍矿铁矿表面的附着,消除蛇纹石对镍黄铁矿的抑制作用,提高镍黄铁矿的浮选回收率。

废均相催化剂氧化-络合浸出铑工艺及其动力学

基于Rh在废均相催化剂中的赋存状态,研发出绿色解离Rh-P化学键及Rh的络合浸出新技术,实现了Rh的绿色高效浸出,杜绝了传统废均相催化剂焚烧-碎化-酸浸工艺流程长、污染严重、回收率低等问题.首先通过蒸馏将低熔点有机物去除,然后采用H_(2)O_(2)将均相铑膦络合物中的Rh^(+)氧化成Rh^(3+),减少有机配体对Rh的束缚;同时Rh^(3+)与Cl^(-)络合形成水溶性的RhCl_(6)^(3-)进入溶液中.研究了蒸馏温度、Cl^(-)浓度、H_(2)O_(2)用量、H^(+)浓度、反应时间等对Rh的回收率影响,并采用响应曲面法优化了Cl^(-)浓度、H_(2)O_(2)用量和反应时间等工艺参数.结果表明:各参数对Rh回收率的影响大小为:H_(2)O_(2)用量>Cl^(-)浓度>反应时间,优化的工艺参数为:蒸馏温度260℃、Cl^(-)浓度3.0 mol·L^(-1)、H_(2)O_(2)用量为废均相催化剂的37%(体积分数)、H^(+)浓度1.0 mol·L^(-1)、反应时间4.5 h,Rh的回收率达到98.22%.最后,采用分光光度法研究了Rh的氧化-络合动力学行为,表明该反应的活化能为39.24 kJ·mol^(-1),属于化学反应控速.