化工污染场地氟污染土壤的稳定化技术研究

通过以某电解铝厂内的氟污染土壤为研究对象,添加钙、镁、铝剂及碱性材料共8种不同材料作为稳定剂开展稳定化修复技术研究,分析不同稳定剂对土壤pH值和氟化物浸出毒性的影响,探讨稳定剂对氟化物的稳定效果.结果表明:钙剂、镁剂、铝剂均降低了土壤pH值和氟化物的浸出浓度,其中氯化铝的投加量为3％时稳定效果最佳,氟化物浸出浓度下降了...     

酸化土壤与镉对大豆萌发种子抗氧化保护酶的复合影响

为探索酸化土壤与镉对大豆萌发种子抗氧化保护酶的复合影响,采用种子常规萌发试验的方法,模拟pH=5.93和pH=2.5的酸化土壤,并用0.182 mg·L-1和20 mg·L-1的Cd2+处理大豆种子,测定不同酸化土壤及镉浓度胁迫对大豆萌发种子过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、丙二醛(MDA)和质膜透性的影响.结果表明,轻度酸化土壤(pH=5.93)或低质量浓度镉(0.182 mg·L-1)可激活POD与CAT活性,降低MDA含量及质膜透性,且与胁时相关;复合处理上述效应更显著,但随胁时延长4指标变幅加大,膜系统恢复时间推后.重度酸化土壤(pH=2.5)与高质量浓度镉(20 mg·L-1)胁迫下的POD与CAT活性随胁时延长而降低,MDA含量及质膜透性则随胁时延长而升高;低-高、高-高复合处理时,4指标随胁时延长变幅更大,7 d时偏离CK更显著,且CAT、MDA和质膜透性峰值推后.由此可见,酸化土壤与镉复合污染可加剧对种子萌发的伤害,二者存在协同作用.     

七氟丙烷对狭长受限空间油气爆炸抑制实验研究

为研究七氟丙烷对油气爆炸的抑制作用,研制了主动式油气爆炸抑制装置,搭建 了狭长受限空间油气爆炸抑制实验系统,进行了油气爆炸抑制实验,并与无抑爆介质条 件进行了对比,分析了爆炸超压值、火焰传播速度和火焰强度等特性参数变化情况。实 验结果表明:当以3、4和5 kg七氟丙烷作为抑爆介质时,最大超压值分别下降34.05%、 50.78%和55.87%,平均火焰传播速度分别下降72.15%、79.87%和89.23%,火焰持续时间 明显缩短,火焰强度减弱;随着七氟丙烷质量的增加,抑爆效果越显著。     

电絮凝法去除饮用水中氟的研究

采用双铝电絮凝法去除饮用水中的氟.研究了电极间距、原水pH值、原水氟浓度、电流密度对除氟的影响.结果表明,电絮凝法去除地下水中的氟不需添加可溶性盐和改变pH值,在选定的实验条件下,阳极面积与反应器容积比为52.5 m2/m3,电极间距1.0 cm,电流密度30 A/m2,反应10 min后,出水中F-浓度符合国家饮用水卫生标准.     

氟铃脲水解与土壤降解研究

采用室内模拟方法,研究了东北黑土、江西红壤和南京黄棕壤中氟铃脲在好气、渍水、灭菌条件下的降解特性及pH值、温度、Cu2+和表面活性剂十二烷基磺酸钠(SDS)对水解的影响。结果表明,氟铃脲的水解和土壤降解均符合一级动力学方程。氟铃脲在碱性条件下的水解速率比在中性和酸性条件下快。水解速率随温度升高而加快,平均温度效应系数为1.11。水解活化能与温度无相关性,活化熵与温度则显著相关。在35℃、pH值为9的条件下Cu2+显著促进氟铃脲水解,SDS则表现为抑制作用。氟铃脲在东北黑土中降解最快,其次是南京黄棕壤和江西红壤,不同处理条件下降解速率从大到小为渍水、好气、灭菌。氟铃脲在土壤中降解主要为微生物降解,厌氧微生物起重要作用。     

生物质炭施用和不同水分管理对水稻生长和Cd吸收的影响

向实际Cd污染土壤中添加不同质量比(0.5％、1％和2％)的生物质炭,并结合不同水分管理方式,研究该处理对Cd污染土壤的修复效果.结果表明,添加生物质炭提高了淹水处理中水稻各生育期土壤溶液pH值和可溶性有机碳(DOC)质量浓度及土壤pH值,且增幅随生物质炭添加量增加而升高;旱作处理中仅2％生物质炭添加量处理显著提高了各生育期土壤溶液pH值和DOC质量浓度,但所有处理均提高了土壤pH值;生物质炭显著降低了土壤Cd生物有效性,下降幅度达5.09％～68.7％.施用生物质炭后,水稻的株高、稻米产量和水稻总生物量均有显著提高.淹水条件下施用生物质炭显著降低了水稻籽粒中Cd质量比(下降幅度为36.9％～73.4％),而在旱作条件下则增加了水稻籽粒中Cd质量比,这可能与不同水分条件下生物质炭的分解及其携带的Cd有关.研究表明,采用1％生物质炭施用量和淹水的农业措施可有效降低土壤有效态Cd含量和水稻籽粒中Cd含量.     

氟啶胺的水解与土壤降解特性研究

通过室内模拟试验研究了氟啶胺在不同pH值和温度下的水解动态规律,以及在南京黄棕壤、江西红壤、东北黑土中于好气、渍水、灭菌土壤环境下的降解特性。结果表明,氟啶胺的水解与土壤降解均符合一级动力学方程。氟啶胺在酸性溶液中稳定,在碱性溶液中则水解较快,且25℃下在pH值为5、7、9、11的缓冲液中的水解半衰期分别为141.46 d、43.87 d、5.63 d、4.50 d;水解速率随温度升高而增加,在pH值为7的条件下,15℃、25℃、35℃时水解半衰期分别为73.74 d、43.87 d、29.25 d,平均温度效应系数为1.59,平均活化能为31.10 kJ/mol。氟啶胺平均降解速率从大到小的不同土壤为东北黑土、南京黄棕壤、江西红壤,降解速率受pH值与有机质质量分数的影响;降解速率从大到小的不同处理为渍水、好气、灭菌,厌氧微生物为主要影响因素。     

西南喀斯特石漠化土壤含氟量及其影响因素

分析了西南喀斯特地区不同石漠化阶段土壤的含氟量及氟分布与土壤理化性质的关系,采用化学连续提取法研究不同石漠化阶段土壤氟的形态分布.结果表明:1)研究区土壤表层的全氟质量比为45.2～97.7 mg/kg,平均为65.6 mg/kg;水溶性氟的质量比为0.38～3.12 mg/kg,平均为1.44 mg/kg;2)随着石漠化的加重,土壤表层全氟总体上呈先增加后降低的趋势,水溶性氟的质量比则呈递减趋势;3)喀斯特地区土壤中全氟和水溶性氟在表土层中的质量比小于底土层;4)喀斯特地区土壤氟主要以残余态形式存在,占土壤全氟的96.62%,其次为水溶态,占2.19%,铁锰结合态、有机束缚态和交换态较少;5)喀斯特地区土壤全氟主要受土壤母质、生物作用和土壤无机胶体带电性能的影响,而水溶性氟主要受土壤无机胶体带电性能的影响;6)地域对喀斯特土壤的含氟量有显著影响,普定县土壤全氟及水溶性氟均显著高于荔波县,处于氟污染状态,荔波县则处于氟安全水平.     

改性铁锰结核对水中氟离子的吸附作用研究

我国高氟地下水分布广泛,经济、高效的饮用水除氟技术受到广泛关注.而海底铁锰结核具有很大的比表面积和很好的吸附性能,可作为潜在的除氟材料.本文利用不同剂量的改性剂三氯化铁溶液对铁锰结核进行改性.结果表明,当改性剂剂量大于0.5 mmol/g后,吸附剂的除氟效率达到最大且较稳定,约为91%,因此,确定改性剂的最佳剂量为0.5 mmol/g.研究了吸附反应时间、氟离子初始浓度、PH值对改性吸附剂除氟性能的影响,并探讨了改性材料的除氟机理.结果表明,改性吸附荆对氟离子的吸附符合Lagergren二级吸附动力学方程.Langmuir吸附等温模型可以很好地描述氟离子的吸附特性,溶液中氟离子是通过单层模式吸附到改性材料表面的.改性材料在pH值3.5～6时具有较好的吸附稳定性.三氯化铁改性的铁锰结核是一种较为理想的除氟材料.     

炼钢除尘废水中氟处理的试验室试验

在炼钢工业中,不论转炉还是平炉炼钢都要加入氟化钙。一般来说,转炉或平炉炼钢除尘是采用湿法,这样就有大部分氟随着烟气进入废水中,其含量大大超过国家规定的排放标准(工业废水中氟的排放标准,按氟计为10mg/L)。然而,目前国内对炼钢除尘的含氟废水处理尚未见报导。为了保护环境,造福人民,消除炼钢除尘废水中氟的污染,我们对炼钢除尘废水中氟的处理进行了试验室试验,使处理后的废水中氟、pH 值和悬浮物均达到了国家规定的排放标准。     

日照茶树种植区土壤pH值及养分的变化

在GIS支持下,通过对日照市茶树种植区1982年和2003年土壤养分的对比分析,探讨了茶树种植对土壤养分的影响.2003年在研究区采集104个土壤剖面点,对土壤的主要养分进行了分析.在ARCGIS下进行Kriging插值形成各养分分布图,然后对照1982年第2次土壤普查结果进行各养分的差值分析.结果显示,茶树种植20a,土壤全N、有效P、速效K有增加的趋势,且明显高于非茶树种植区.土壤有机质基本不变或略有下降,但茶树种植区高于非种植区.全市土壤pH值有下降趋势,但茶树种植区下降较大,幅度在0.83～1.98之间.     

两种有机酸对茶园土微团聚体等温吸附锌的影响

为了明确茶园紫色土Zn容量及潜在污染状况,利用虹吸沉降和离心冻融法进行批量培养,研究区域土壤及不同粒径微团聚体等温吸附Zn~(2+)的水平,以及去除有机质和外源添加柠檬酸、乙二胺四乙酸(EDTA)对吸附的影响。结果表明:1)以专性吸附为主的多层吸附随Zn~(2+)质量浓度增至200 mg/L总体接近饱和,吸附量从大到小依次为0.002 mm、0.002~0.05 mm、原土、0.25~2 mm、0.05~0.25 mm,游离Zn~(2+)向较小粒径富集趋势明显,去除有机质弱化了微团聚体的吸附能力;2)吸附过程为自发吸热反应,热力学Freundlich方程(R2=0.9722~0.9995)整体拟合水平优于Langmiur方程(R2=0.9505~0.9987),土壤吸附能力与有机质、游离氧化铁、CEC呈正相关;3)两种有机酸均以0.1 mmol/L为阈值,随浓度增加均表现为低浓度增强Zn~(2+)积累、高浓度加快迁移,最大吸附量呈"峰形"变化,有机酸浓度"峰值"在去除有机质后增大到1 mmol/L;在未去除有机质土壤及结构单元中,EDTA对Zn~(2+)的释放能力更优,柠檬酸能更好地吸持,大粒径微团聚体0.25~2 mm及原土随有机酸浓度变化吸附量差异明显;去除有机质使两种有机酸促进及抑制功能削弱明显。     

废酸中氟化物含量测定方法的探讨

通过对废酸中各主要成分的分析,对氟离子选择电极法测定氟化物的原理的剖析,最终选择先调节待测溶液的酸碱度去除干扰后,再进行氟化物含量的测定。使用国标所描述去干扰的方法进行验证,最终得出两种方法所测得的氟化物含量结果一致。通过回标回收实验,确定测定结果的准确度也达到国标要求。     

施用10年猪粪肥的黄壤剖面重金属分布及风险评价

为了解施用10年猪粪肥后土壤剖面重金属分布情况及生态风险,以贵州喀斯特地区施用10年猪粪肥的黄壤剖面为研究对象,分析茶园和耕地土壤的重金属剖面分布,采用内梅罗(Nemerow)综合污染指数法和Hakanson潜在生态危害指数法对土壤环境质量及潜在风险进行了评价。结果表明,施用10年猪粪肥的耕地和茶园表层土壤中Cd、Cr、Pb、As、Cu和Zn质量比均高于未施用猪粪肥的表层土壤。重金属Cd、Cu、Zn表层聚集现象明显,质量比随剖面深度增加而降低;重金属Cr、Pb、As表层聚集现象不明显,质量比随剖面加深变化不大。内梅罗综合污染指数法评价结果表明,施用10年猪粪肥的茶园和耕地土壤表层(0~20 cm)综合污染指数分别为0.72、0.71,污染等级达到警戒线(0.7P综≤1.0)。Hakanson潜在生态危害指数法评价结果表明,施用10年猪粪肥的茶园和耕地土壤剖面的生态风险危害程度为轻微污染(RI150)。施用10年猪粪肥的土壤表层(0~20cm)出现重金属Cd、Cu、Zn的聚集,重金属污染等级达到警戒线,土壤存在安全隐患。     

长三角和珠三角土壤中汞的化学形态、转化和吸附特性

为了解长江三角洲和珠江三角洲农业土壤中汞的积累可能产生的环境影响,选择10个代表性农业土壤样品,研究了土壤中汞的化学形态、积累过程中形态的转化及吸附-解吸行为.研究表明,当无外源汞加入时,长江三角洲和珠江三角洲农业土壤中,汞主要以稳定的残余态形式存在.但随着汞加入量的增加,土壤中可交换态汞显著增加,增加程度与土壤性质有关.土壤pH是影响土壤汞有效性最重要的因素,其对土壤汞的吸附、解吸、形态转化和存在形态均有很大影响.土壤酸化可促进土壤汞的释放,加剧对环境的危害,防治土壤酸化也可有效降低土壤中汞对环境的危害.     

含氟废水安全保障技术研究

许多行业产生的废水中都含有大量氟离子,电子元件生产、电镀和金属冶炼等行业排放的废水中都含有高浓度氟化物。而目前缺乏经济性好且适用性强的除氟方法,针对氟化物去除难度大、达标困难这一典型问题,采用不同的制备方法,制备了羟基氧化铁和两种铈基吸附剂,研究了吸附等温模型、吸附动力学以及pH对吸附的影响。结果表明:3种吸附剂在吸附过程中化学吸附起主要作用,整个吸附过程符合准二级反应动力学模型。与另外两种吸附剂相比铈吸附剂B去除效果更好,且pH在2~10范围内,氟离子去除率稳定在80%以上。     

改性沸石用于饮用水除氟的试验研究

针对存在的氟污染饮用水问题,将天然沸石用NaOH和Al2(SO4)3溶液改性制成除氟材料.静态试验研究表明改性沸石除氟吸附反应快,其最佳pH值范围为5～9,而且对氟离子有较好的离子选择性能.通过动态试验研究发现降低进水流量和原水浓度可以增大滤层的吸附容量.2种再生方式对比试验表明用Al2(SO4)3溶液再生效果优于用NaOH和Al2(SO4)3溶液联合再生.     

黄土高原刺槐人工林地土壤颗粒分形特征研究

采用分形理论,研究黄土高原刺槐人工林地不同树龄和不同深度的土壤颗粒的分形特征.结果表明,在刺槐人工林凋落物和根系等的作用下,人工林能够提高林地土壤的团聚能力,降低土壤的分形维数;不同树龄刺槐人工林地的土壤颗粒分形维数在土壤剖面的不同深度上趋于均一,而且小于同种质地的其他土壤;土壤颗粒分形维数可以反映森林土壤粒径分布的变化,因而可作为评价森林土壤生态特征的指标.     

江西丰城生态硒谷土壤硒有效性及其影响因素

为了解丰城市生态硒谷土壤的供硒能力及其影响因素,通过实地调查采样,对丰城生态硒谷96个0~20 cm耕层土壤样品中硒含量、形态分布、重金属含量及部分土壤理化性质进行研究,并探讨与土壤硒有效性的关系。结果表明,该地区土壤全硒质量比变幅(541~831μg/kg)达到富硒土壤标准。易被生物利用的水溶态硒和可交换态硒质量比较少且在不同土壤样品中差异较大,变幅分别为10.30~38.23μg/kg和10.68~38.45μg/kg,且与土壤全硒有一定的相关性。土壤全硒、不同土地利用方式和土壤理化性质均对土壤硒的有效性产生影响,其中稻田土壤的供硒能力大于旱地,全P和速效P均与水溶态硒呈极显著正相关,在土壤硒有效性一定的条件下,全硒含量较高的土壤能够向作物提供较多的有效硒。