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900mg／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1000mg／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。     

抗铬（Ⅵ）细菌的分离、鉴定及其铬（Ⅵ）还原能力

从湖北省某重金属矿区的土样中分离出一株能在15 mmol/L的Cr(Ⅵ)培养基上生长的菌株 (MDS08). 经对该菌株进行形态观察和16S rDNA同源性比较,该菌株被初步鉴定为Bacillus luciferensis.通过测定MDS08对7种重金属的最低抑制浓度,可知其对多种重金属都具有较高的抗性.将MDS08接种到含0.2 mmol/L的铬(Ⅵ)的LB液体培养基中,24 h对铬(Ⅵ)的还原率达到99 %. 研究表明: MDS08可以用于重金属污染区六价铬的微生物修复.     

Na2CO3-CO2-H2O体系处理铬渣的热力学分析

采用Na2CO3-CO2-H2O体系处理铬渣,分析该体系的反应热力学,并通过实验研究不同浸出剂对铬渣中Cr(Ⅵ)浸出的影响.研究结果表明:在75℃,当6.6＜pH＜10.8且c(CO32)＞1.55×106mol/L时,体系处于碳酸钙的稳定区,铬酸钙、水榴石、水铝钙石及钙铁石可被分解而释放出其中的Cr(Ⅵ),而水滑石难以被分解;在温度为80℃,碳酸钠质量浓度为120g/L,液固比为15,CO2体积分数为5%,时间为24 h的条件下处理铬渣,得到的渣经湿磨后再用此体系二次浸出,最终铬渣中Cr(Ⅵ)的质量分数降至0.13%,Cr(Ⅵ)的浸出率达到85%;毒性实验浸出液中Cr(Ⅵ)和总Cr质量浓度分别为1.21 mg/L和1.51 mg/L,均远低于HJ/T 301-2007中规定的限值,符合一般工业固体废物填埋的标准;含Cr(Ⅵ)的主要物相钙铁石、水铝钙石的质量分数明显降低且没有铬酸钙生成,这与热力学分析结果基本一致.     

土壤Cr(Ⅵ)稳定化修复材料的野外应用研究

以河南某铬渣堆Cr(Ⅵ)污染严重的土壤为研究对象，选取腐殖酸(HA)、多硫化钙(CPS)、FeSO₄、Na₂S、Na₂S₂O₃、抗坏血酸(VC)6种稳定剂开展Cr(Ⅵ)污染土壤稳定化实验，通过考察土壤及其浸出液中的Cr(Ⅵ)含量和pH在3～28 d内的变化情况，筛选出适合实际场地修复的最佳稳定剂。结果表明：CPS对Cr(Ⅵ)污染土壤的稳定化修复具有良好的效果，极大地降低土壤Cr(Ⅵ)及其浸出液Cr(Ⅵ)含量，但造成了土壤碱性问题；将酸性稳定剂FeSO₄和碱性稳定剂CPS按照质量分数3%和2%制成的混合稳定剂(T3稳定剂)作用于Cr(Ⅵ)污染土壤，表现出显著稳定化效果同时几乎不影响土壤pH；将T3稳定剂应用于野外Cr(Ⅵ)污染场地的稳定化修复，修复后的土壤及其浸出液的Cr(Ⅵ)含量均低于相关标准限值。研究显示，该技术可为后期Cr(Ⅵ)污染场地大规模土壤修复应用提供工作方法和技术支撑。     

聚酰胺树脂对Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)富集分离的研究

以戊二醛、三乙烯四胺、乙二胺为原料,制备了聚酰胺树脂.用聚酰胺树脂填充分离柱,在1 mol/L的酸度条件下,以5 mL/min的流速洗脱Cr(Ⅵ),Cr(Ⅵ)被全部吸附而Cr(Ⅲ)不被吸附.被吸附的Cr(Ⅵ)用10g/L氢氧化钠从聚酰胺分离柱上洗脱.分离的Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)用棓花青褪色光度法在530 nm下分别测定其含量.此法对10 mg/L的Cr(Ⅵ)和Cr(Ⅲ)测定的相对标准偏差分别为1.24%和1.41%,加标回收率为92.0%和96.8%,实验结果令人满意.     

硫酸盐还原菌还原Cr(Ⅵ)的初步研究

从土壤中分离筛选出几株抗Cr(Ⅵ)的硫酸盐还原菌(SRB),能在含800mg/L Cr(Ⅵ)的培养基中生长,其中2-S-8菌株在含75mg/LCr(Ⅵ)的培养基中生长36h后,培养液中的Cr(Ⅵ)已全部消失.该菌株经初步鉴定为脱硫弧菌.试验结果表明：高毒的Cr(Ⅵ)可被SRB还原成为低毒的Cr(Ⅲ),SRB对Cr(Ⅵ)的还原与SO₄^2-还原作用密切相关,主要是由SRB的代谢作用所产生的还原性产物(S^2-)来完成.     

改性黑木耳对重金属Cr(Ⅵ)的吸附影响因子研究

以盐酸为改性剂,对木耳进行改性制备吸附剂,用改性木耳吸附水溶液中的Cr(Ⅵ),考察了改性盐酸浓度、改性时间、改性温度、溶液pH值、吸附时间、温度等因素对改性木耳吸附Cr(Ⅵ)效果的影响。结果表明,采用5%的盐酸在35℃的条件下改性20 h的木耳对Cr(Ⅵ)的吸附效果较好;当温度为30℃、Cr(Ⅵ)溶液初始浓度为20 mg/L、pH值为2.0时,在改性木耳用量为2.5 g/L、吸附时间为300 min的条件下,Cr(Ⅵ)吸附量可达266 mg/kg;Lagergren一级动力学模型能很好的描述改性木耳吸附水溶液中的Cr(Ⅵ)的吸附动力学过程。     

小球藻引发水中Cr（Ⅵ）的光化学还原研究

重点研究了在金属卤化物灯(λ≥365nm,250W)光照下由小球藻类引发水体中Cr(Ⅵ)的光化学还原反应,考察了小球藻浓度、光照时间Cr(Ⅵ)初始浓度及pH值在通N2的条件下对Cr(Ⅵ)还原的影响.结果表明:随着小球藻浓度的增大,Cr(Ⅵ)的还原速率及还原率均增大;随着小球藻浓度的增大,光照时间的增加,Cr(Ⅵ)的初始浓度降低以及溶液pH值的降低,Cr(Ⅵ)的光化学还原率逐步增大.当pH≥6时,Cr(Ⅵ)的光化学还原反应基本消失;当pH=4时,六价铬的浓度在0.4~1.0mg/L范围内,小球藻浓度对应的吸光度Aalga在0.025~0.180范围内,Cr(Ⅵ)的初始还原速率拟合方程为V0=kC00.1718A0al.5ga235.     

One-step disposal of Cr (Ⅵ)-bearing wastewater by natural pyrrhotite

Cr(Ⅵ)-bearing wastewater can be treated by natural pyrrhotite which is used for reductant to reduce Cr(Ⅵ) and precipitant to precipitate Cr(Ⅲ) simultaneously. The disposal products can be divided into three parts in the beakers,namely supernatant in the upper part,the yellowish colloidal precipitates in the middle part and the pyrrhotite in the lower part. The content of total Cr=Cr(Ⅵ)+Cr(Ⅲ) in the supernatant liquid is 0.06 mg/L,which is lower than 1.5 mg/L of the discharge standard of China and near to 0.05 mg/L of the standard of potable water. This one-step disposal composing of both reduction and precipitation which is traditionally divided into two independent steps called reducing technology and precipitating technology respectively. The new method is of obvious economic advantage and favourable to decreasing surplus mud derived from adding Ca(OH)2 to precipitate Cr(Ⅲ) traditionally so as to avoid recontamination. In fact,sodium sulfite (Na2SO3) used in disposal of Cr(Ⅵ) was traditionally produced from natural mineral of pyrrhotite (FeS). One molecule of FeS is 4 times more than that of Na2SO3 from a view point of rational use of mineral resources. Therefore the prospective of application of the one-step disposal of Cr(Ⅵ) method is full of promise.     

纤维微菌C6对水中Cr(Ⅵ)去除条件优化及机理研究

为解决水体中重金属Cr(Ⅵ)污染问题,从成都市某皮革厂附近受重金属污染的土壤中筛选得到一株对Cr(Ⅵ)有较高抗性和去除率的菌株,鉴定后将其命名为纤维微菌C6(Cellulosimicrobium sp.).利用单因素实验对影响纤维微菌C6去除Cr(Ⅵ)的四个因素:pH,温度,接触时间,初始Cr(Ⅵ)浓度进行了探究.在单因素实验的基础上,通过四因素三水平Box-Behnken响应面法优化纤维微菌C6对Cr(Ⅵ)的去除条件,结果显示,当pH为7.85,温度为34.07℃,接触时间为2.88 d,初始Cr(Ⅵ)浓度为40.08 mg/L时,纤维微菌C6对Cr(Ⅵ)的最大去除效率可以达到95.75%,扫描电镜显示,未处理的纤维微菌C6菌体表面清晰光滑且分散,Cr(Ⅵ)处理过的菌体表面不规则,有颗粒状沉淀.红外光谱分析证明了菌体表面的官能团可能与吸附Cr(Ⅵ)有关.研究表明,纤维微菌C6菌体对Cr(Ⅵ)具有良好的去除效果,可用于处理含Cr(Ⅵ)废水.     

二氧化钛光催化还原Cr(Ⅵ)的研究

用自制二氧化钛粉末光催化剂成功地处理了含Cr(Ⅵ)废水。提出了Cr(Ⅵ)光致还原的最佳条件,确立了当溶液酸度为0.5mol/LH2SO4,Cr(Ⅵ)质量浓度为80mg/L的50mL废水,催化剂用量为0.3g,光照时间4.0h时,Cr(Ⅵ)的光致还原率达95.0 %以上。同时对光催化转化Cr(Ⅵ)的机理进行了初步探讨,证明Cr(Ⅵ)的TiO2 光致还原遵循一级反应速率公式:lnC= -0.88t +4.38。     

废茉莉花茶渣对Cr(Ⅵ)的吸附研究

以废茉莉花茶渣作为吸附剂,对含Cr(Ⅵ)溶液进行了吸附研究。分别考察了吸附时间、茶渣投加量、Cr(Ⅵ)初始浓度、茶渣粒径、温度、pH值等因素对废茉莉花茶渣吸附Cr(Ⅵ)的影响。在吸附时间2 h、茶渣投加量为30 g/L、Cr(Ⅵ)初始浓度为40 mg/L、茶渣粒径60目、pH值2.5时,茶渣对Cr(Ⅵ)吸附率达98.7%。温度越高,茶渣对Cr(Ⅵ)吸附效果越好。废茉莉花茶渣对Cr(Ⅵ)具有较好的吸附能力,是比较合适的重金属离子吸附剂。     

高锰酸钾改性对活性炭吸附Cr(Ⅵ)的影响

采用KMnO4溶液在回流状态下对颗粒活性炭进行改性,得到新的改性炭。考察了高锰酸钾浓度、pH值、投加量、吸附时间对Cr(Ⅵ)去除率的影响,并测得吸附等温线。结果表明:改性炭对Cr(Ⅵ)的吸附在低pH值时效果更好,且当KMnO4浓度为0.03～0.04mol/L时,得到的改性炭吸附性能非常好;在pH值为4.0及25℃条件下,AC-3(吸附剂编号)对Cr(Ⅵ)的饱和吸附量比AC-0提高了11.6%;当温度由25℃升高到40℃时,AC-3对Cr(Ⅵ)的饱和吸附量提高了28.0%;改性炭对Cr(Ⅵ)的吸附作用符合Langmuir方程。     

MgZnAl复合金属氧化物对Cr(Ⅵ)的吸附

采用共沉淀法合成了Mg2ZnAl-CO3水滑石,并用XRD、TG-DTA、IR和TEM进行表征.以其为前驱体,经焙烧制得吸附剂,对模拟废水中的Cr(Ⅵ)进行了吸附研究.结果表明,吸附的最佳实验条件为:温度为35℃,pH为6,吸附时间为40min,Cr(Ⅵ)初始浓度为120mg/L.在最佳吸附条件下,吸附剂对废水中Cr(Ⅵ)的饱和吸附容量为31.44mg/g,相应的吸附去除效率为86.90%.     

钛柱撑膨润土对废水中Cr(Ⅵ)的光催化还原

以钠基改性膨润土和酞酸丁酯为原料,采用溶胶凝胶法(sol-gel)制备钛柱撑膨润土(Ti-PILC)复合材料。研究了光源、Ti-PILC加入量、Cr(Ⅵ)初始质量浓度和初始pH值对Ti-PILC复合材料光催化降解Cr(Ⅵ)的影响。结果表明:在紫外光照下,Ti-PILC对Cr(Ⅵ)具有较强的光催化降解能力,其中焙烧样品的催化活性最高;综合最优的实验条件是ρTi-PILC=15g/L,ρCr(Ⅵ)=10mg/L,溶液体系pH为3.4。研究了Cr(Ⅵ)光降解还原过程的反应机理。     

PEI-花生壳复合吸附剂的制备及其对水中Cr(Ⅵ)的去除性能

以廉价易得的农林废弃物花生壳(PE)为载体,负载对重金属Cr(Ⅵ)具有强吸附亲和性的纳米活性组分聚乙烯亚胺(PEI),制备一种新型纳米复合吸附剂PEI-PE。通过序批式吸附实验探究了PEI-PE对水中Cr(Ⅵ)的吸附性能,用动态柱吸附实验研究PEI-PE的实际应用潜力。结果表明：PEI-PE对Cr(Ⅵ)的吸附在300 min即可达到平衡,PEI-PE吸附Cr(Ⅵ)的过程符合Langmuir等温吸附模型和准二级动力学模型,属于单分子层化学吸附。在pH=3时,最大吸附量可达32 mg/g。在2种竞争离子Cl^-、SO₄^2-存在的条件下,PEI-PE依然表现出较高的吸附量。2 g的PEI-PE可将850 mL初始质量浓度为5 mg/L的含Cr(Ⅵ)废水处理后达到工业废水排放标准(0.5 mg/L),且吸附后的PEI-PE具有一定的脱附再生能力,可实现吸附剂的循环利用。     

硫掺杂TiO2光催化处理模拟废水Cr(Ⅵ)和2-萘酚

采用自制的S/TiO2作为光催化剂,在可见光下进行光催化降解2-萘酚和还原Cr(Ⅵ)的实验.考察了S/TiO2投加量、2-萘酚初始浓度和pH值对2-萘酚降解光催化性能的影响及Cr(Ⅵ)～2-萘酚混合体系光催化反应的研究.结果表明:S/TiO2投加量为2.0 g/L,2-萘酚溶液初始浓度18.75 mg/L,pH值为6～7时2-萘酚光催化降解效果最好;混合体系中的2-萘酚的降解率及Cr(Ⅵ)还原率均较相应的单一体系高,Cr(Ⅵ)的还原与2-萘酚的氧化之间产生了协同效应.Cr(Ⅵ)和2-萘酚的光催化反应均为拟一级反应动力学.     

沙漏型磷钼酸盐的合成表征及其电检测Cr(Ⅵ)性能研究

6价铬离子是具有高致癌性的剧毒污染物之一,可以改变人类DNA转录过程,导致严重的染色体畸变.考虑到Cr(Ⅵ)在生物和环境系统中的高溶解度和迁移性,开发一种廉价灵敏的Cr(Ⅵ)检测方法具有重要的现实意义.通过水热法合成了一例沙漏型磷钼酸盐化合物用于电化学检测Cr(Ⅵ),其分子式为[Mn_2(H_2O)_4Na_4(H_2O)_4]{Mn[P_4Mo_6O_(31)H_7]_2}·13H_2O.实验结果表明,这种晶体对电化学检测Cr(Ⅵ)具有良好的性能.它的线性浓度范围为5～510μmol/L,灵敏度为120μA/(mmol·L~(-1)),检测限低至0.081μmol/L,完全符合世界卫生组织对于水系统中Cr(Ⅵ)的浓度标准,且具有较好的稳定性和抗干扰能力.该研究为在实际的环境水系统中检测Cr(Ⅵ)提供了一种廉价便捷的方法.     

壳聚糖预富集水样中痕量Cr(Ⅵ)的研究

以壳聚糖为富集物,研究对水样中痕量Cr(Ⅵ)的分离富集作用.当试液为pH3.10时,壳聚糖对Cr(Ⅵ)的富集效率最高,机械振荡5min即可达到富集平衡,用0.10mol/LNaOH洗脱,超声波振荡2min达洗脱平衡,本法用于自来水中痕量Cr(Ⅵ)的测定,结果满意.     

固定化氧化还原介体加速EscherichiacoliBL21还原Cr(Ⅵ)的影响因素研究

为了研究非水溶性醌类介体加速Cr(Ⅵ)生物还原过程的影响因素,采用乙酸纤维素包埋法固定非水溶性醌类介体,探讨其调控Escherichia coli BL21还原Cr(Ⅵ)的过程。结果表明,蒽醌、1-氯蒽醌、2-氯蒽醌、1,5-二氯蒽醌、1,8-二氯蒽醌和1,4,5,8-四氯蒽醌6种非水溶醌的加速顺序为1-氯蒽醌1,5-二氯蒽醌2-氯蒽醌1,8-二氯蒽醌蒽醌1,4,5,8-四氯蒽醌;1-氯蒽醌的最佳加速浓度为0.048mol/L;生物还原的最佳pH值为7.00;最佳初始Cr(Ⅵ)质量浓度为30mg/L;在温度范围为20~60℃时,Cr(Ⅵ)的去除率随温度的上升而增加;在重复利用性实验中,1-氯蒽醌乙酸纤维素小球循环使用6次,Cr(Ⅵ)生物还原速率仍是空白菌液5倍以上。乙酸纤维素固定非水溶性醌可以有效加速Escherichia coli BL21还原Cr(Ⅵ)过程,具有良好的应用价值。