Mn_Cr_在黄土上共存吸附特性研究_王艳

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211167075_木质素基吸附材料的研究进展

211167075_木质素基吸附材料的研究进展

·木质素基吸附材料·木质素基吸附材料的研究进展杨驰1 李鹏辉1,2 魏雨濛1 王艳婷1 吴文娟1,2,*(1. 南京林业大学轻工与食品学院,江苏南京,210037;2. 南京林业大学江苏省林业资源高效加工利用协同创新中心,江苏南京,210037)摘要: 木质素是一类含量丰富的天然芳香族聚合物,是木质生物质的三大组分之一,也是制浆造纸过程中的剩余物,其资源开发潜力巨大。

因此,有效地开发木质素有助于缓解资源匮乏问题。

本文首先对木质素的分类方式、组成特性及结构特征进行了总结介绍;其次对木质素的吸附性能、理化性质及其发展前景进行综述,进而概述了国内外木质素基吸附材料的最新研究进展;最后总结了当下木质素基吸附材料领域的研究现状,并在此基础上展望了其高值化利用的前景。

关键词:木质素;复合;吸附中图分类号:TS721;X703 文献标识码:A DOI :10.11980/j.issn.0254-508X.2023.04.015Review of Lignin -based Adsorption MaterialsYANG Chi 1 LI Penghui 1,2 Wei Yumeng 1 Wang Yanting 1 WU Wenjuan 1,2,*(1.College of Light Industry and Food Engineering , Nanjing Forestry University , Nanjing , Jiangsu Province , 210037;2.Jiangsu Co -Innovation Center of Efficient Processing and Utilization of Forest Resources , Nanjing Forestry University ,Nanjing , Jiangsu Province , 210037)(*E -mail :wenjuanwu@ )Abstract : Lignin is a kind of rich natural aromatic polymer and one of the three components of woody biomass , which is also the residue in the process of pulping , and its resource development potential is huge. Therefore , effective exploitation of lignin can help alleviate the prob⁃lem of resource scarcity. In this paper , the classification , composition , and structural characteristics of lignin were summarized. Secondly , the adsorption properties , physicochemical properties , and development prospects of lignin were reviewed , and the latest research progress of lignin -based adsorption materials at home and abroad was also summarized. Finally , the current research status in the field of lignin -basedadsorption materials was concluded , and the prospect of high -value utilization of lignin -based adsorption materials was prospected.Key words : lignin ; composite ; adsorption当前工业经济发展迅猛,产生的工业废水对土壤和水资源的污染日益严重[1],主要分为无机工业废水和有机工业废水。

不同建筑固废再生骨料取代率下粗粒土填料永久变形特性及安定行为研究

不同建筑固废再生骨料取代率下粗粒土填料永久变形特性及安定行为研究

第 55 卷第 3 期2024 年 3 月中南大学学报(自然科学版)Journal of Central South University (Science and Technology)V ol.55 No.3Mar. 2024不同建筑固废再生骨料取代率下粗粒土填料永久变形特性及安定行为研究肖源杰1, 2,王政1,AMINU Umar Faruk 1,王萌1,李昀博1,孔坤锋3,陈宇亮4,周震5,李志勇4(1. 中南大学 土木工程学院,湖南 长沙,410075;2. 重载铁路工程结构教育部重点实验室 (中南大学),湖南 长沙,410075;3. 中国铁道科学研究院集团有限公司 铁道建筑研究所,北京,100081;4. 湖南省交通科学研究院有限公司,湖南 长沙,410015;5. 广东省交通规划设计研究院集团股份有限公司,广东 广州,510440)摘要:为探究城市建筑拆除固废再生骨料部分或全部取代天然骨料用于粗粒土路基填料的可行性,开展不同再生骨料取代率、含水率、围压和剪应力比等组合下的室内大型静动三轴试验,定量研究土性参数和应力状态对试样抗剪强度和累积塑性应变特性的影响规律。

基于半对数坐标下累积塑性应变发展的多阶段特征,分别考虑不同阶段塑性变形累积速率以及相邻两阶段的塑性变形累积速率的差异,提出适用于建筑固废再生骨料路基填料的新型安定行为判定准则。

研究结果表明:再生骨料路基填料试样的累积塑性应变随含水率和剪应力比的增大而增大,当再生骨料路基填料试样在剪应力比为0.3和0.5时,抗累积变形性能与天然骨料路基填料试验所得的抗累积变形性能接近,综合考虑抗剪强度和累积塑性变形特性的再生骨料路基填料最优取代率为85%;新安定行为判定准则具有较高的准确性,可为相似路基填料的长期路用性能评定提供理论依据。

关键词:道路工程;建筑固废;再生骨料;永久变形;安定行为中图分类号:TU43 文献标志码:A 文章编号:1672-7207(2024)03-1008-15Permanent deformation characteristics and shakedown behavior of coarse-grained fill materials incorporating different proportions ofaggregates recycled from building demolition wastes收稿日期: 2023 −06 −20; 修回日期: 2023 −08 −20基金项目(Foundation item):国家自然科学基金资助项目(52178443);国家重点研发计划项目(2019YFC1904704);交通运输部重点科技项目(2022-MS5-122);中南大学研究生自主探索创新项目(2023ZZTS0019) (Project(52178443) supported by the National Natural Science Foundation of China; Project(2019YFC1904704) supported by the National Key Research & Development Program of China; Project(2022-MS5-122) supported by the Ministry of Transport Key Science & Technology Program of China; Project(2023ZZTS0019) supported by the Graduate Student Free Exploration Innovation Program of Central South University)通信作者:王萌,博士研究生,从事路基工程研究;E-mail :**************.cnDOI: 10.11817/j.issn.1672-7207.2024.03.015引用格式: 肖源杰, 王政, AMINU Umar Faruk, 等. 不同建筑固废再生骨料取代率下粗粒土填料永久变形特性及安定行为研究[J]. 中南大学学报(自然科学版), 2024, 55(3): 1008−1022.Citation: XIAO Yuanjie, WANG Zheng, AMINU Umar Faruk, et al. Permanent deformation characteristics and shakedown behavior of coarse-grained fill materials incorporating different proportions of aggregates recycled from building demolition wastes[J]. Journal of Central South University(Science and Technology), 2024, 55(3): 1008−1022.第 3 期肖源杰,等:不同建筑固废再生骨料取代率下粗粒土填料永久变形特性及安定行为研究XIAO Yuanjie1, 2, WANG Zheng1, AMINU Umar Faruk1, WANG Meng1, LI Yunbo1, KONG Kunfeng3,CHEN Yuliang4, ZHOU Zhen5, LI Zhiyong4(1. School of Civil Engineering, Central South University, Changsha 410075, China;2. MOE Key Laboratory of Engineering Structure of Heavy Haul Railway(Central South University),Changsha 410075, China;3. Railway Engineering Research Institute, China Academy of Railway Sciences Corporation Limited,Beijing 100081, China;4. Hunan Communications Research Institute Co. Ltd., Changsha 410015, China;5. Guangdong Communication Planning & Design Institute Group Co. Ltd., Guangzhou 510440, China)Abstract:In order to address the feasibility of the mixed subgrade filling of natural aggregate and recycled aggregates from construction and demolition waste(RAW), laboratory static/dynamic triaxial tests under different conditions of recycled aggregate replacement rate, moisture content, confining pressure and shear stress ratio were carried out, and the effect of index properties and stress states on the shear strength and accumulative plastic strain characteristics of the specimen were explored. Based on the multi-stage characteristics of plastic strain development under semi-logarithmic coordinates, and considering the plastic deformation accumulation rate at different stages and the difference in plastic deformation accumulation rate in adjacent two stages, a new shakedown behavior determination criterion suitable for subgrade filling mixed with RAW was proposed. The results show that the accumulative plastic strain of the specimen increases with the increase of moisture content and shear stress ratio, and the specimens mixed with RAW show similar plastic deformation resistance ability compared to natural aggregate when the shear stress ratio is 0.3 and 0.5. After comprehensive comparative analysis of strength and deformation characteristics, it is recommended to use recycled aggregate subgrade filled with 85% replacement rate. The new shakedown behavior determination criterion has high accuracy and can provide a theoretical basis for the long-term pavement performance evaluation of similar subgrade fillings.Key words: road engineering; construction and demolition waste; recycled aggregates; permanent deformation;shakedown behavior随着中国城市化进程迅速发展,新建基础设施和老旧城区改造产生的建筑垃圾量急剧攀升[1],但综合循环再生利用率距《“十四五”循环经济发展规划》提出的“到2025年,建筑垃圾综合利用率达到60%”这一目标仍存在差距。

铬在土壤中的吸附解吸研究进展

铬在土壤中的吸附解吸研究进展

铬在土壤中的吸附解吸研究进展收稿日期:2006-07-06;收稿日期:2006-08-20基金项目:江苏省交通厅重点资助项目(02Y031)作者简介:桂新安(1982-),男,江西进贤人,硕士研究生,主要从事环境化学、污染土壤修复等方面研究。

铬是动物和人体必须的微量元素之一。

但大量的铬进入环境对人体,植物和动物都会产生很大的危害。

随着现代工业的飞速发展,产生铬污染的主要生产和工艺已经涉及冶金,化工,农业,医学等多个领域,上述工业生产中,均可产生含铬“三废”。

在美国,Cr被认为是与Hg、Cd、Pb并列的四种主要污染物质之一。

这些污染物的排放已经造成土壤的严重污染。

在土壤环境中,铬主要以Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)[1,2]两种形态存在,但是Cr(Ⅲ)相比Cr(Ⅵ)相对稳定[3],毒性也相对较小,它们在土壤中处于吸附和解吸的动态平衡中,土壤性质对铬的吸附解吸动态影响很大,直接影响到土壤中铬的迁移转化和固定特性。

因此研究土壤对铬的吸附和解吸特性,对土壤中重金属污染的防治与修复具有重要意义。

文章主要对铬在土壤中吸附解吸机理、影响因素以及动力学模型的研究进展进行了综述。

1铬在土壤中的吸附解吸机理铬在土壤中的吸附主要以离子交换吸附(非专性吸附)、专性吸附或物理表面沉淀吸附为主。

土壤环境中的粘土矿物胶体常带有净电荷[4],对金属离子会产生静电引力,这种吸附通常是在很短的时间内发生。

易秀等[5]研究发现土壤中的许多活性组分对水相铬(Ⅲ)离子产生阳离子交换作用,其吸附是以阳离子交换吸附为主。

刘云惠等[6]研究表明土壤对Cr(Ⅲ)的吸附主要发生在pH2~6范围内,是带负电荷的土壤无机胶体和有机胶体对阳离子的吸附。

这种吸附是由静电引力产生的非专性吸附。

带正电荷的土壤胶体可交换吸附以CrO42-、HCrO4-、Cr2O72-形式存在的铬阴离子,如土壤中带正电荷的氯化铁或水合氧化铁胶体对Cr(Ⅵ)的吸附能力很大。

土壤有机质的主体腐殖质其上有许多功能团-COOH、-NH2、苯酚官能团[7]等,因此Cr(Ⅲ)与有机质容易产生络合-螯合反应,形成化学黏合剂,使Cr(Ⅲ)被牢固的吸附住,可以增加了土壤中铬(III)的吸附量[8],这种吸附就是Cr的专性吸附。

新型过硫酸盐活化技术降解有机污染物的研究进展

新型过硫酸盐活化技术降解有机污染物的研究进展
秦永丽"蒋永荣"刘成良"刘可慧"黎海清"刘远志"王"昭"郭丹妮"陆冬云"孙振举"卢青青"李良剑&2(! 絮凝)>6.+3 法处理粘胶纤维生产中的废碱液 王"兵"郑燕坪"林"义&2&& 缺氧)曝气生物流化床工艺处理合成氨工业氨氮废水中试研究 戴"昕"安立超"李辉军"吴亚杰&2'% 油菜秸秆髓芯对水中铜离子吸附作用及其机理 张"宏"蒋"菊"刘燕梅"向金凤"刘"新&2'& 双子表面活性剂杂化海藻酸钠微球的制备及其在环保领域中的应用 何"帅"刘兴利"高宇航"李"阳&2-( 北方景观水体中生态浮床的植物筛选与水质净化效果 温奋翔"王"兵"肖"波"王庆海"赵东阳"陈"乐&22# 电 <=?@A? 法预处理餐饮废水 周"俊"熊"仁"文"敏"成"曦&22- 兰炭末对废水中三聚甲醛的吸附特性 董"梅"刘"伟&2!# 粉煤灰复合氧化钙去除铬渣渗滤液中的总铬 赵晟锌"陈忠林"沈吉敏"赵"霞"徐"浩"张"晋"沈晴&2!- <=/B3 及 5B/B3 对中温厌氧消化系统产生 8$ 9 的抑制作用 张"玲"郑西来"佘宗莲"杨居园"谢经良&!%- 低温条件下不同面积浮岛对 C4的净化效果 林"立"祝浩翔"徐"伟"唐源英"曹"冉"王海洋&!#&

马兰黄土剩磁不存在显著Lock-in效应来自Laschamp地磁漂移的证据

马兰黄土剩磁不存在显著Lock-in效应来自Laschamp地磁漂移的证据

430 中国科学 D 辑 地球科学 2006, 36 (5): 430~437马兰黄土剩磁不存在显著Lock-in 效应: 来自Laschamp 地磁漂移的证据*朱日祥①**刘青松①②潘永信① 邓成龙① 张 睿① 王先锋③(① 中国科学院地质与地球物理研究所古地磁与年代学实验室(岩石圈演化国家重点实验室), 北京 100029; ② Institute of Geophysics and Planetary Geophysics, University of California, Santa Cruz, CA 95064, USA; ③ Department of Geology and Geophysics, University of Minnesota, Minneapolis, MN 55455, USA)摘要 中国黄土-古土壤序列的年代框架主要是基于磁性地层所建立的. 然而, 黄土剩磁是否存在显著的lock-in 效应, 目前仍存在很大争议. 通过比较黄土高原洛川剖面记录的地磁异常和大西洋Heinrich 冰筏事件在马兰黄土地层中的位置, 揭示了Laschamp 地磁漂移被记录在两次寒冷事件(距今~39 ka 的H4及~48 ka 的H5)之间, 估算的Laschamp 地磁漂移相应的年代大约为41.7~43.7 ka, 与该地磁事件的年龄(大约40~41 ka)相近. 这说明, 马兰黄土的剩磁不存在显著的Lock-in 效应.关键词 中国黄土 Laschamp 地磁漂移 Heinrich 事件 Lock-in 效应收稿日期: 2005-11-14; 接受日期: 2006-03-13*国家自然科学基金创新研究群体项目(批准号: 40221402)和中国科学院知识创新工程项目(批准号: KZCX-3-SW-150)资助 ** E-mail: *****************通过磁性地层和同位素定年建立合理的年代框架一直是利用沉积物进行古气候研究的重要内容. 然而, 受沉积剩磁Lock-in 效应的影响, 对陆地和海洋沉积物剖面直接进行磁性地层对比变得复杂化. 目前, 对记录于中国黄土和海相沉积物的松山/布容极性转换界线(M/B, 发生在约780 ka 前)的地层位置和对应气候状态不一致性的解释还存在着较大的 争议.Tauxe 等[1]确定了记录在深海沉积物中的M/B 界线对应于深海氧同位素19阶段(MIS19)(相当于间冰期). 然而, M/B 界线却记录于中国黄土的L8层(为冰期沉积)[2,3]. M/B 界线在黄土和海相记录的这种差异性被广泛归因于Lock-in 效应, 即中国黄土剩磁大约存在1~2 m 的Lock-in 深度, 对应的时间尺度大约20~30 ka [2,4~6]. Heslop 等[6]推断上覆的古土壤层S7而不是L8更应与MIS19阶段对应. 最近, Spassov 等[7]从理论上探讨了灵台黄土-古土壤序列记录的M/B 界线与海洋沉积物差异的可能模式.然而, 中国黄土剩磁是否存在如上所述这样显著的Lock-in 效应? Zhu 等[8]和Pan 等[9]注意到至少末次第5期朱日祥等: 马兰黄土剩磁不存在显著Lock-in效应: 来自Laschamp地磁漂移的证据431间冰期以来黄土沉积物的剩磁似乎不存在显著的Lock-in效应. 此外, 自MIS5以来中国黄土记录的地磁场相对强度与不同地区海洋沉积物记录的地磁场相对强度综合结果基本是一致的[10], 朱日祥等[11]认为陆地和海洋沉积物记录古气候的差异可能是造成观测到的M/B界线差异的原因. 最近, Yang等[12]发现, 早更新世黄土也可以真实记录地磁极性事件, 这说明中国黄土剩磁的Lock-in深度可能与海相沉积物没有显著差别.为了确定中国黄土剩磁是否存在显著的Lock-in 效应, 首先需要测定地磁极性事件发生的准确年代. 放射性碳同位素(14C)测定只是对于年轻的层序(< 30 ka)十分精确. 热释光(TL)测年能应用于更为古老的地层单元, 比如 ~100 ka, 但是TL定年存在较大的误差. Porter 和An[13]揭示出受西风影响, 黄土高原石英颗粒的变化真实地记录了Heinrich事件(冰筏沉积事件). 最近, Wang等[14]利用铀系测年法确定了晚更新世季风的变化, 进一步修正了全球性Heinrich事件的绝对年龄. 根据Wang等[14]的年代模式, Heinrich事件中H4和H5的年代分别为39和48 ka. 因此, 利用这两个Heinrich事件和Laschamp地磁漂移(~40~41 ka)在同一个黄土剖面的相对位置比较, 可以确定马兰黄土的剩磁是否存在显著的Lock-in 效应.本文的目的就是通过研究经典的洛川剖面末次间冰期以来的沉积物, 检测马兰黄土的剩磁是否存在显著的Lock-in效应. Porter和An等[13]已很好地研究了该剖面的地层和石英颗粒粒度变化. 因此, 本文主要集中研究该剖面马兰黄土剩磁记录及其与石英粒度信号的相关性.1 采样及实验方法1.1 采样洛川剖面(35°45′N, 109°25′E)位于黄土高原中部, 西安市东北约200 km(图1). 为了尽可能地排除表层沉积物受到的风化作用和植被扰动的影响, 我们选择沿着冲沟壁进行采样, 并先清除了大约半米厚的表层沉积物. 对末次间冰期以来沉积物(深度0~11.6 m)连续采集边长10 cm, 高约30 cm的大块柱状定向古地磁标本, 在室内加工成2 cm×2 cm×2 cm的立方体定向样品.图1 中国黄土高原及采样点位置简图实心和空心箭头分别指示冬季风和夏季风1.2 磁性测量首先使用KLY-3卡帕桥系统测量了低场磁化率(k)和磁化率各向异性(AMS). 使用2G公司产760-R 超导磁力仪, 以步长10~50°C对部分样品进行了系统热退磁, 以步长5 mT对所有样品进行了逐步交变(AF)退磁. 特征剩磁的磁倾角, 磁偏角以及最大角偏差(MAD)由交变场5~60 mT范围内的退磁数据拟合得到. 相对强度利用天然剩磁(NRM)和非磁滞剩磁(ARM)之比, 即NRM15mT/ARM的比值估算, 这里NRM15mT指样品NRM以15 mT交变场清洗后的剩磁强度. Pan等[15]详细讨论了地磁场相对强度的研究方法、实验技术以及中国黄土记录地磁场相对强度的可靠程度.通常用磁化率椭球体的三个主轴, 即最大、中间和最小磁化率主轴(K1, K2和K3), 表示磁化率各向异性(AMS)特征. Zhu等[16]给出了中国黄土磁化率各项异性参数的详细解释, 本文主要关注磁化率最大轴倾角(K1-Inc).2 结果图2比较了本次研究与Porter和An[13]给出的磁化率随深度变化曲线, 两项独立研究中无论大尺度和432中国科学D辑地球科学第36卷微尺度的磁化率变化都显示出很好的一致性. 通过与SPECMAP δ 18O曲线(图2(a))对比获得了6个年龄控制点(详见下面讨论部分).图2(a) SPECMAP δ 18O年龄曲线图; (b)和(c)分别为文献[13]和本次研究剖面磁化率随深度变化图, 图(b)中细实线表示石英颗粒中值粒径(数据来自文献[13]), 其中显著的峰值分别命名为P1−P6, TL年龄标注在(b)中图3(a)和(b)给出了4个代表性样品的退磁矢量正交投影图、剩磁强度衰减图和等面积投影图. 比较图3(a), (b)可以看出, 热退磁和交变退磁具有很好的重复性。

26932931_黄土高原灌丛生态系统土壤呼吸特征及其影响因素

26932931_黄土高原灌丛生态系统土壤呼吸特征及其影响因素
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土壤呼吸作用是土壤中异养生物 如土壤微生 物和自养生物如植物根 通过呼吸作用释放二氧 化碳的过程是全球碳循环的关键组成部分全球土 壤二氧化碳排放总量被认为是全球碳循环中最大的 通量之一5 土壤二氧化碳排放量是燃烧化石燃 料产生的二氧化碳排放量的 56 倍= 是大气中碳的 主要来源它可以促进气候变暖进而通过影响植物 根丛枝菌根真菌和其他异养生物的呼吸扩大土壤 二氧化碳的外排8 因此研究土壤呼吸对了解全 球碳循环和应对气候变化具有重要意义
T5&a"/"(|(OE/\Q'/"Q'OQUB1Q<!OM'/-L+1;+) nQ'"!%(;"C'+M D(0+Q) QUI!+)/Wm+q/) [)+](';+"OQUS(1!)QLQ0OWm+q/) j566?JWI!+)/Z =&I!+)/4);"+"-"(QUV/"('D(;Q-'1(;/)M XOM'Q#Q%('D(;(/'1!WY(+.+)056668JWI!+)/Z

补水条件下冻融对冬灌区饱和黄土抗剪强度的影响

补水条件下冻融对冬灌区饱和黄土抗剪强度的影响

研究探讨 Research302 补水条件下冻融对冬灌区饱和黄土抗剪强度的影响潘 鹏 李 剑 刘 宁 郝佳兴(宁夏大学土木与水利工程学院 银川 750021)中图分类号:TU443 文献标识码:A 文章编号1007-6344(2017)05-0302-02摘 要:针对冬灌区黄土工程冻害严重的问题,结合黄土的区域性特点以及当地气候条件和不良的水文地质情况,以初始干密度、冻融循环次数为因素,在开放补水条件下,采用单向冻融法研究了冬灌区饱和黄土抗剪强度的冻融效应,分析作用规律和机理。

试验结果表明:冻融使黄土的抗剪强度减小,冻融引起的粘聚力损失量和内摩擦角损失量均在多次冻融后趋于稳定,且初始干密度越大,达到稳定所需的冻融循环次数越多;初始干密度越大,粘聚力损失量的增幅越大,而内摩擦角损失量的增幅越小。

建立了补水条件下粘聚力损失量、内摩擦角损失量分别冻融次数、初始干密度的关系模型,相关性良好。

关键词:黄土;冻融循环;补水;抗剪强度0前言宁夏地处蒙古冷空气南下之要冲,冬季平均最低气温-28.4℃,昼夜温差大。

宁夏黄土具有粉粒性、冻胀敏感性、毛细水上升高度大等特点[1]。

加之每年10月下旬开始冬灌,地下水位显著升高,浅层土含水率增大,路基、渠道及其衬砌遭到严重冻胀破坏[1]。

国内外关于冻融效应对季节性冻土影响的研究已取得了不少成果,有较为统一的结论:冻融使土的模量降低[2],渗透性增大[3];使松散土的的体积和孔隙减小,使密实土的体积和孔隙增大[4],团粒粒径向均一性趋势发展[3];水及盐分向冷端迁移[5],且温度梯度越大,冻融效应愈大等。

但因土质和试验方法的不同有些结论差异很大:如Chuilin Y M 等多数研究者表明冻融后土体强度降低[6],有的却发现强度增加[7]或者变化不大[8]。

同时黄土的冻融效应具有明显的区域性,如叶万军等发现冻融使洛川黄土冻胀、黏聚力下降,而铜川黄土冻缩、黏聚力升高[9]。

针对宁夏黄土工程冻害严重的问题,结合当地严酷的气候条件和不良的水文地质环境,在补水条件下,开展宁夏冬灌区饱和黄土强度特性的冻融效应研究,对发展西部地区基础建设具有重要意义。

高煤阶煤的吸附特征分析

高煤阶煤的吸附特征分析

较原煤吸附量平均高出 9~11m /t,表明煤岩中无
机矿物含量对煤的吸附能力影响较大;从上下主煤 层兰氏体积大小比较来看,有些矿区上主煤层兰氏 体积大于下主煤层,有的则相反;总体上下主煤层 的原煤、可燃基兰氏体积大于上主煤层的居多,下 主煤层的吸附能力较上主煤层有更好的趋势。上下 主煤层兰氏体积和压力的关系较复杂。
摘 要 利用沁水盆地煤层气相关资料和煤层气等温吸附实验方法,对高煤阶煤吸附特征及其影响因素进行 了分析。分析表明:煤吸附能力受温度和压力综合作用影响,煤中水分含量的增加降低了煤岩的吸附性,兰氏压 力在一定条件下随镜质体反射率的增大而增大,并认为煤阶和显微组分是影响沁水盆地高煤阶煤吸附特征的主控 因素。 关键词 沁水盆地 煤层气 高煤阶 吸附特征 控制因素
相关关系。在不同压力区间,其吸附量的增加速度 不尽相同, 0~2 MPa 的区间内, CH4 的吸附量急剧 缓,最后趋于稳定,此时煤岩对 CH4 的吸附达到饱 和状态。 32 /Natural Gas Technology 上升,成近似线性增加。此后吸附量增加速度变
较分散。在灰分含量小于 20% 时,兰氏体积随灰分 含量的增加而减少;当灰分含量大于 20% 时,兰氏
笔者对沁水盆地中晋城、西山、阳泉和潞安 4 个
吸附曲线与吸附特征参数。平衡水分条件下的吸附 更接近实际情况,其通常要求将煤粉碎至粒度为
一、吸附性能实验
层中,其中以吸附气为主,约占 90% 以上。吸附是 煤中,其理论模式可分为朗格缪尔模式、 BET 模式
[2]
煤层气以吸附、游离和溶解 3 种状态存在于煤储
年 ) 等研究发现:煤层在未达到临界水分 (平衡水分 ) 时,
水分会降低煤对 CH4 的吸附量。Joubert (1973、1974

绿茶微粉对染料亚甲基蓝和孔雀石绿的吸附研究_王艳

绿茶微粉对染料亚甲基蓝和孔雀石绿的吸附研究_王艳
收稿日期: 2010-07-25 基金项目: 国家自然科学基金(No. 20976138);上海市自然
科 学 基 金 (No. 09ZR1434500);上 海 市 分 子 催 化和功能材料重点实验室资助项目 (2010MCIMKFO3) 作者简介: 王艳,女,1973 年出生,博士 通讯作者: 李平
去 除 率/%
100
95
90
85
亚甲基蓝
80
孔雀石绿
75
70 2 3 4 5 6 7 8 9 10 pH
图 3 pH 对去除率的影响 Fig.3 Effect of pH on the removal rate
2.3 吸附剂量对吸附的影响 由图 4 可知,随着吸附剂量的增加,两种染料
的去除率逐渐增大,且均达到 95%以上。 吸附剂的 添 加 量 在 0.2~0.4 g 范 围 内 , 染 料 去 除 率 迅 速 增 大,当吸附剂量达到 0.5 g 时,去除率接近最大值,
1 材料和方法
1.1 材料与设备 1.1.1 主要试验仪器 电子天平 (Mettler Toledo AL204)、pH 计 (DELTA 320)、 紫 外 分 光 光 度 计 (Cary 50 Probe)、扫 描 电 镜 (Hitachi S-4800)、全 温摇瓶柜(HYG-A)、离心机(Beckman Coulter Avanti J-25)、 纯 水 系 统 (Millipore Tank 30 lite PE)。 1.1.2 主要试剂 亚甲基蓝、孔雀石绿(分析纯, 购于国药试剂集团公司)。 1.1.3 吸 附 剂 的 制 备 将 市 售 绿 茶 用 60 ℃的 蒸 馏水连续浸提 3 次,去除其有效成分,取出后在 60 ℃真空干燥箱内烘干至恒重。 随后用粉碎机粉 碎,分别过 40、200、1 000 目筛后获得不同大小颗 粒,置于密封器中保存备用。 并将超微粉碎的绿茶 粉于扫描电镜下观察。 1.2 试验方法 1.2.1 吸 附 剂 颗 粒 大 小 对 吸 附 影 响 试 验 配 制 100mL 的初始浓度为 20 mg/L 的样品并将其调为 最佳 pH 值, 各加入 0.3 g 颗粒大小分别为 40 目、 200 目和 1 000 目的绿茶粉,放入摇床中混合接触 300 min 后取出,离心取上清液测 OD 值。 1.2.2 pH 对吸附影响试验 将 100 mL 染料溶液 的初始离子浓度设定为 20 mg/L,调节成为 2~9 的 8 个不同的 pH 值,各加入 0.3 g 的绿茶粉,放入常 温 条 件 下 的 摇 床 中 混 合 接 触 300 min 后 取 出 ,在 离心机中离心 20 min(6 000 r/min)后取上清液,用 紫外分光光度计测定 OD 值。 1.2.3 吸附剂量对吸附影响试验 将初始浓度为 50 mg/L 的样品定为最佳 pH,分别加入 0、0.1、0.2、

《固体废物处理与处置》实验指导3

《固体废物处理与处置》实验指导3

《固体废物处理与处置》实验指导前言实验的基本要求是:掌握实验的基本原理和操作方法;能独立进行实验的全过程;实验过程中,要实事求是,严肃认真,细致整洁,爱护仪器设备;初步掌握测试技术及试验数据的分析处理技术,独立完成实验报告。

实验一固体废物含水率的测定(烘干法)实验目的1、了解固体废物含水率测定的方法及适用范围2、掌握实验室测量固体废物测含水率的方法——烘干法实验器材烘箱、干燥器、天平、烧杯、固体废物样本实验步骤1、称量样本的初始质量:先称量烧杯的质量m,取适量的固体废物样本置于烧杯中,称量烧杯加样本的质量m1;2、烘干:将盛有样本的烧杯放入烘箱中,在100—105℃下烘至恒重,取出置于干燥器中冷却;3、称量干燥后样本的质量:将冷却后的样本从干燥器中取出,称量烧杯加样本的质量m2,直到前后误差≤0.01g,即为恒重,否则重复烘干、冷却和称量过程,直至恒重为止;4、下列公式计算出含水率:W=(m1―m)/(m2―m)×100%式中:W为固体废物的含水率,%;m为空烧杯的质量,g;m1为干燥前烧杯加样本的质量,g;m2为经干燥恒重后,烧杯加样本的质量,g5、平行测定:每一样本必须做3次平行测定,取其结果的算术平均值。

注意事项(1) 样本从烘箱取出后必须立刻放入干燥器中,冷却后再称量,否则会吸收空气中的水分影响称量的准确度;(2) 样本必须烘至恒重,否则会影响本实验测量的精度。

思考题(1) 根据实验室测定的垃圾粒密度、垃圾的密度、含水率,如何计算干密度?(2) 干密度能够实测吗?实验二固体废物吸水率实验目的1、了解固体废物吸水率的基本意义;2、掌握固体废物吸水率的测定方法和原理。

实验原理固体废物的吸水率是指材料试样放在蒸馏水中,在规定的温度和时间内吸水质量和式样原质量之比。

吸水率可用来反映材料的显气孔率。

实验器材恒温干燥箱天平标准筛、干燥器研钵实验步骤1.将固体废物放在110℃±5℃的烘箱中干燥至恒重后,放在有硅胶或其他干燥剂的干燥器内冷却至室温。

碳质材料载体对微生物的固定化作用及其在环境污染控制中的应用

碳质材料载体对微生物的固定化作用及其在环境污染控制中的应用

韩杰,蔡元奇,李欣,等.碳质材料载体对微生物的固定化作用及其在环境污染控制中的应用[J].沈阳农业大学学报,2023,54(1):121-128.沈阳农业大学学报,2023,54(1):121-128Journal ofShenyang Agricultural University http :// DOI:10.3969/j.issn.1000-1700.2023.01.014收稿日期:2022-10-10基金项目:现代农业产业技术体系建设专项项目(CARS-01-51)第一作者:韩杰(1978-),女,博士,副教授,从事生物炭在霉菌毒素脱除中的应用研究,E-mail:***************.cn通信作者:孟军(1977-),男,博士,教授,博士生导师,从事生物炭应用研究,E-mail:********************.cn 碳质材料载体对微生物的固定化作用及其在环境污染控制中的应用韩杰a ,蔡元奇a ,李欣a ,翟旻a ,黄明华a ,孟军b(沈阳农业大学a.动物科学与医学学院,b.农学院/水稻研究所/国家生物炭研究院/农业农村部生物炭与土壤改良重点实验室,沈阳110161)摘要:微生物的生物吸附和生物降解作用因具有高效低毒、特异性强、环境友好、价格低廉、易于工业化生产等特点而成为治理环境污染物的重要发展方向。

然而,在实际生产中直接应用游离微生物常常受限于环境因素导致的微生物活性下降以及由此造成的生物修复效率降低的难题。

微生物固定化技术通过吸附、包埋和交联等方式将微生物限定在适宜的载体空间内,可以有效提高微生物的环境抵抗力和代谢活性。

载体作为影响固定化微生物活性和生物量,进而制约微生物固定化技术成功实施的关键因素,加强碳质材料包括生物炭、活性炭、碳纳米管和石墨烯及其衍生物等的微生物固定化载体的开发成为具有广阔前景的研究方向。

相比于其他载体材料,碳质材料载体具有高稳定性、不溶性、高机械强度、良好的孔隙度、较大的比表面积和可以修饰调节的表面功能,有利于微生物在材料表面附着和生长以及在其内部繁殖和发育,为承载微生物奠定了良好的基础,已被广泛应用于环境保护、生物制药、农业生产、食品工程等领域的环境污染物去除和以促进生产为目的的实践应用中。

冻融循环作用下吕梁地区马兰黄土性质研究

冻融循环作用下吕梁地区马兰黄土性质研究

状态时,其本身特点使其能够长期保持较高的强度, 下洛川黄土的强度变化,表明冻融次数越多,黏聚力
但由于外界条件的干扰,例如降雨和经历冻融循环, 降低,颗粒之间接 触 点 增 多,内 摩 擦 角 增 大,多 次 冻
其强度就会急剧降低[16]。目前,许多学者大 都 致 力 融后,原状黄土 的 强 度 与 重 塑 黄 土 的 强 度 接 近。 张
1)采用多段温控的低温 恒温 槽冻融 仪,对微观
2)对冻融 后 的 三 轴 试 样 进 行 不 固 结 不 排 水 三 轴剪 切 试 验,试 验 围 压 分 别 为 100、200、300、400 kPa,剪 切 速 率 为 0.4 mm/min,剪 切 结 束 的 条 件 是 土 体 轴 向 应 变 达 到 15% .
第 52 卷 第 4 期 2021 年 7 月
太原理工大学学报
JOURNAL OFTAIYUAN UNIVERSITY OFTECHNOLOGY
Vol.52 No.4 Jul.2021
文 章 编 号 :10079432(2021)04055707
冻融循环作用下吕梁地区马兰黄土性质研究
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
3)含 水 率 的 配 制:根 据 水 膜 转 移 原 理,计 算 所 需水量采用分层滴 水 法,使 用 注 射 器 均 匀 缓 慢 地 对 土体表面进行 滴 水。 每 注 一 层,放 置 在 保 湿 器 中 保 湿24h,循 环 往 复,直 至 达 到 目 标 含 水 率。 最 后 分 别 制 得 含 水 率 为 12.2% 、18.2% 和 24.1% 的 三 轴 试 样和微观试样,为 了 防 止 水 分 散 失,用 保 鲜 膜 包 裹, 放 入 保 湿 缸 中 静 待 一 周 ,保 证 水 分 均 匀 分 布 。 1.3 试 验 方 案

CrN_和CrAlN_涂层热稳定性、力学和摩擦学性能研究

CrN_和CrAlN_涂层热稳定性、力学和摩擦学性能研究

表面技术第52卷第8期CrN和CrAlN涂层热稳定性、力学和摩擦学性能研究金玉花1,李鑫栋1,2,柴利强2,张学希2,乔丽2,王鹏2(1.兰州理工大学 省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室,兰州 730050;2.中国科学院兰州化学物理研究所 固体润滑国家重点实验室,兰州 730000)摘要:目的针对现有刀具用硬质CrN及CrAlN涂层的热稳定性研究尚属空白,以及对其涂层摩擦学性能的影响尚不清楚等问题,开展CrN和CrAlN涂层的热稳定性、氧化行为、力学性能及摩擦磨损性能研究。

方法采用中频反应磁控溅射技术制备CrN和CrAlN涂层,利用真空热脱附系统、场发射扫描电镜、原子力显微镜、能谱仪、X射线衍射、拉曼光谱仪、纳米压痕仪和摩擦磨损试验机等探究2种涂层的结构、热稳定性、力学性能和摩擦学性能。

结果在真空温度为646 ℃左右时,CrN涂层开始发生N分解和释放,在885 ℃左右时N的释放速率达到峰值。

CrAlN涂层在真空温度为722 ℃左右时才开始发生N分解和释放,而在1 000 ℃下N的释放速率并未达到峰值。

在大气温度600 ℃下,CrN涂层开始发生氧化,并生成Cr2O3相,且Cr2O3层的厚度随着温度的升高而增加,在900 ℃时涂层完全氧化。

CrAlN涂层在900 ℃时才开始发生氧化,生成更为致密的Cr2O3和Al2O3混合氧化层,阻止涂层进一步氧化。

在大气高温条件下,CrAlN涂层均具有比CrN 涂层更高的硬度和弹性模量。

随着温度的升高,2种涂层的表面粗糙度逐渐增加,摩擦因数逐渐降低,CrAlN 涂层在600、800 ℃下的表面粗糙度和磨损率均低于CrN涂层。

结论在真空下,CrAlN涂层中键能较高的Al-N共价键改善了涂层的热稳定性,提高了CrAlN涂层中N的分解温度。

在大气中,CrAlN涂层具有比CrN涂层更高的抗氧化性、硬度和弹性模量,CrAlN涂层在高温氧化过程中生成了连续且致密的Cr2O3和Al2O3混合氧化层,能够减缓O原子向涂层内部的扩散。

南京土壤所近期3则土壤研究进展研究

南京土壤所近期3则土壤研究进展研究

南京土壤所近期3则土壤研究进展研究导读揭示了青藏高原不同生境下甲烷氧化微生物的群落分异;建立了测定金属离子在土壤胶体双电层中分布的新方法;高地下水位使得土壤剖面中硝酸盐难以累积。

来源:根据南京土壤所网站、土壤与农业可持续发展国家重点实验室网站近期相关报道整理揭示了青藏高原不同生境下甲烷氧化微生物的群落分异自然湿地是大气甲烷重要的排放源,在自然湿地生态系统中,有高达90%的甲烷在还未释放到大气之前就被好氧甲烷氧化微生物所消耗。

因此,甲烷氧化微生物对全球甲烷循环起着重要的作用。

以往的研究主要集中在甲烷氧化微生物群落组成及甲烷原位气体通量观测等方面,然而,在甲烷氧化微生物群落构建过程及共存网络模式方面的研究尚无报道。

南京土壤研究所褚海燕课题组于青藏高原海北生态试验站采集了三种不同生境(高寒草甸、沼泽化草甸、湿地)的土壤样品,利用高通量测序研究了甲烷氧化微生物的群落组成、群落构建及共存网络模式。

结果表明:甲烷氧化微生物在三种不同生境中显著分异;随机性过程主导甲烷氧化微生物的群落构建过程,其对群落构建的相对贡献随着土壤水分的增加而增加;三种不同生境下甲烷氧化微生物共存网络(Co-occurrence Network)结构存在显著差异,土壤水分较少的高寒草甸生境网络结构更加稳定,表明了干湿水分的筛选作用对甲烷氧化微生物共存关系的潜在影响;网络中关键物种分析发现,I型甲烷氧化菌(主要是Methylobacter、USCγ、RPC-1)在网络模块中起着连接作用,可能在种间合作关系中扮演重要角色。

该研究首次探明了青藏高原不同生境下甲烷氧化微生物群落构建机制及共存网络模式,为认识自然湿地生态系统甲烷氧化的微生物学机制提供新的视角,对理解全球变化背景下湿地生态系统中甲烷氧化过程也有助益。

研究结果发表在Soil Biology and Biochemistry上。

文章链接/science/article/abs/pii/S0038071719300471不同生境下甲烷氧化微生物的群落构建过程不同生境下甲烷氧化微生物的共存网络关系及稳定性建立了测定金属离子在土壤胶体双电层中分布的新方法离子与土壤尤其是与土壤黏粒(包括带电的和具有较高比表面积的矿物和有机质等)之间的相互作用是影响土壤溶液中离子活性的关键因素。

不同种类生物炭对元宝枫育苗基质养分及酶活性的影响

不同种类生物炭对元宝枫育苗基质养分及酶活性的影响

doi︰10.16473/ki.xblykx1972.2024.01.013不同种类生物炭对元宝枫育苗基质养分及酶活性的影响∗陈梦婕1,李小英1,2,苏小娟1,陈晓琴1,吴思政1,王毅雯1(1.西南林业大学生态与环境学院,云南 昆明650224;2.云南省高校土壤侵蚀与控制重点实验室,云南 昆明650224)摘要:为探究添加不同种类、不同用量生物炭对元宝枫育苗基质养分及酶活性的影响,筛选出其育苗基质最优施炭量,为元宝枫育苗基质科学施用生物炭提供理论参考。

以元宝枫幼苗为试验对象,采用盆栽法并设置不同生物炭种类(竹炭、橡胶木炭、稻壳炭)与不同施用量(3%、5%、7%)的基质施炭试验,1年后测定基质养分及酶活性,采用相关性分析与通径分析探讨基质养分与酶活性之间的关系、聚类分析探讨最优施炭量。

结果显示:(1)添加生物炭能在一定程度上提升基质的养分含量及酶活性,pH 值范围为6.89~7.21,全氮、全磷、全钾含量分别提高了6.25%~76.38%、4.08%~414.29%、41.86%~111.81%,水解性氮、有效磷、速效钾含量分别提高了8.56%~56.66%、33.67%~576.53%、26.11%~58.16%,且基质养分及酶活性之间存在显著相关关系。

(2)施用稻壳炭对基质的pH、有机碳、全氮、水解性氮和脲酶、过氧化氢酶、蔗糖酶活性提升效果优于竹炭和橡胶木炭。

(3)水解性氮和pH 为酶活性影响较大的养分因子;速效钾和全氮是对脲酶影响较大的养分因子;全氮和pH 是对过氧化氢酶影响较大的养分因子;全钾和水解性氮是对蔗糖酶影响较大的养分因子。

(4)DK7%处理(添加7%稻壳炭)对基质养分含量和酶活性的提升效果显著,属于高等肥力水平。

总体来看,添加生物炭短期内对元宝枫育苗基质养分及酶活性具有促进效果,建议在元宝枫育苗基质添加生物炭时优先选择7%稻壳炭。

关键词:生物炭;基质养分;酶活性;元宝枫;通径分析中图分类号:S 792.35 文献标识码:A 文章编号:1672-8246(2024)01-0099-10Effects of Different Types of Biochar on Substrate Nutrients andEnzyme Activities of Acer truncatum SeedlingsCHEN Mengjie 1,LI Xiaoying 1,2,SU Xiaojuan 1,CHEN Xiaoqin 1,WU Sizheng 1,WANG Yiwen 1(1.College of Ecology and Environment,Southwest Forestry University,Kunming Yunnan 650224,P.R.China;2.Key Lab of Soil Erosion and Control in Yunnan Universities,Kunming Yunnan 650224,P.R.China)Abstract :In order to explore the effects of adding different types and amounts of biochar on the nutrients and en⁃zyme activities of Acer truncatum seedling substrate,the optimal charcoal application amount of Acer truncatum seed⁃ling substrate was screened,which provided a theoretical reference for the scientific application of biochar in Acer truncatum seedling substrate.In this study,Acer truncatum seedlings were used as experimental objects,used pot ex⁃periment,bamboo charcoal,rubber charcoal,rice hull charcoal and their application doses (3%,5%,7%)were used in 11treatments,determined of matrix nutrients and enzyme activity,correlation analysis and path analysis 第53卷 1期 2024年2月西 部 林 业 科 学Journal of West China Forestry ScienceVol.53 No.1 Feb .2024 ∗收稿日期:2023-10-06 基金项目:云南省农业联合面上项目(202101BD070001⁃031),云南省基础研究项目(202101AT070037),西南山地元宝枫资源开发利用(110822018)。

粉末活性炭对活性艳蓝KN-R的吸附特性研究

粉末活性炭对活性艳蓝KN-R的吸附特性研究

粉末活性炭对活性艳蓝KN-R的吸附特性研究王晓青;刘汉湖;吴伟;韩修益;朱文杰;张双圣【摘要】研究了粉末活性炭对水溶液中活件艳蓝KN-R的吸附特性,从动力学和热力学角度探讨了吸附机理.结果表明,伪二级动力学模型可以精确描述活性艳蓝KN-R染料在粉末活性炭上的吸附动力学行为;颗粒内扩散过程是该吸附速率的控制步骤,但不是唯一的速率控制步骤,吸附速率同时还受颗粒外扩散过程的控制;在30、40℃时可以用Freundlich等温方程较吻合地描述粉末活性炭对活性艳监K-NR染料的吸附行为,而在20℃时用Langrnuir等温方程描述则更为确切.【期刊名称】《江苏农业科学》【年(卷),期】2011(000)001【总页数】4页(P399-402)【关键词】粉末活性炭;活性艳蓝KN-R;吸附;动力学;热力学【作者】王晓青;刘汉湖;吴伟;韩修益;朱文杰;张双圣【作者单位】中国矿业大学/江苏省资源环境信息工程重点试验室,江苏徐州,221116;中国矿业大学/江苏省资源环境信息工程重点试验室,江苏徐州,221116;江苏省环境科学研究院,江苏南京,210036;中国矿业大学/江苏省资源环境信息工程重点试验室,江苏徐州,221116;山东省庆云县庆云镇政府,山东德州,253700;中国矿业大学/江苏省资源环境信息工程重点试验室,江苏徐州,221116【正文语种】中文【中图分类】TQ424.1随着工业技术飞速发展和生产规模不断扩大,我国的工业废水量日益增多,其中印染废水量约占总废水量的10%,每年大约有6亿~7亿t印染废水排入水环境中[1]。

印染废水成分复杂,水质变化大,色度深,浓度大,处理困难。

人们尝试过多种处理方法,如双氧水氧化法、生物降解法、电解法、光催化氧化法、吸附法等。

这些方法各有优缺点,其中吸附法是依靠吸附剂上密集的孔结构和巨大的比表面积或通过表面各种活性基团与被吸附物质形成的各种化学键达到有选择地富集各种有机物和金属离子的目的。

生物质炭材料在土壤重金属污染中的应用

生物质炭材料在土壤重金属污染中的应用

生物质炭材料在土壤重金属污染中的应用发表时间:2019-02-11T17:10:24.793Z 来源:《知识-力量》2019年4月上作者:王燕[导读] 生物质炭是一种新型吸附材料,该物质具有巨大的表面积和较强的阳离子交换能力,对受污染土壤中的重金属具有很强的吸附固持能力,能有效地降低这些污染物的生物有效性和在环境中的迁移,对改善土壤环境具有重大意义。

(四川大学,四川成都 610000)摘要:生物质炭是一种新型吸附材料,该物质具有巨大的表面积和较强的阳离子交换能力,对受污染土壤中的重金属具有很强的吸附固持能力,能有效地降低这些污染物的生物有效性和在环境中的迁移,对改善土壤环境具有重大意义。

本文简述了生物质炭在修复重金属土壤污染中的基本作用机理,最后展望了今后需要进一步研究的领域。

关键词:生物质炭;重金属污染;土壤修复;作用机制1.前言生物质炭是一类含碳量较高的芳香化物质,是将富含炭的植物在部分缺氧或者完全缺氧的条件下裂解产生。

其制备的原材料来源广泛,制备简单,并且具有极强的吸附性,是作为环境污染吸附处理优良的吸附材料,近年来,成为众多学科研究的前沿热点。

生物质炭的孔隙结构比较发达,并且比表面积较高、表面官能团丰富[1]。

生物质炭可以和众多官能团发生络合、鳌合沉淀作用,比如羧基、酚羟基、羰基等,由于生物质炭的这一性质决定了它能够广泛用于重金属的吸附。

近几十年来,由于我国农业、工业的飞速发展,致使土壤环境受到了严重的污染,其中,重金属污染造成的影响最为严重。

土壤中的重金属具有潜在的生态风险和健康风险,具有持续时间长、无法被微生物降解等特点,土壤中积累的重金属会被植物根部吸收,迁移转化到根茎叶及果实中去,影响植物的生长发育,然后通过食物链的形式,最终进入人体内。

因此,修复重金属污染土壤,已成为亟待解决的重大环境问题。

2.生物质炭对重金属的吸附固持作用机理主要包括离子交换、物理吸附、络合沉淀、固持作用等。

4种园林植物对土壤重金属Mn的吸收及修复研究

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摘要:为筛选适宜Mn矿废弃地生态恢复及污染土壤修复的植物种类,利用土培法研究了棕竹、宛田红花油茶、红背桂和地瓜榕4种园林植物对土壤Mn的吸收及修复能力.结果表明:500~1500 mg/kg Mn 处理45 d后,棕竹未出现中毒症状,宛田红花油茶、红背桂和地瓜榕均表现出不同程度的中毒症状;随着Mn处理浓度增大,棕竹根、叶Mn含量呈增高趋势,但地上部与地下部Mn含量比值及Mn迁移率略有下降;500 mg/kg Mn处理下,宛田红花油茶叶片Mn含量分别是其根、茎Mn含量的'2.78、3.68倍,而红背桂根系Mn含量是其地上部Mn含量的2.56倍,但该浓度下红背桂地上部与地下部Mn含量比值及Mn迁移率均较低.可见,棕竹可作为废矿区生态恢复及污染土壤修复备选树种之一. 作者:李秀娟仇硕赵健张翠萍曾丹娟刘绍华 LI Xiu-juan QIU Shuo ZHAO Jian ZHANG Cui-ping ZENG Dan-juan LIU Shao-hua 作者单位:李秀娟,仇硕,赵健,张翠萍,曾丹娟,LI Xiu-juan,QIU Shuo,ZHAO Jian,ZHANG Cui-ping,ZENG Dan-juan(广西壮族自治区,中国科学院,广西植物研究所,广西桂林,541006) 刘绍华,LIU Shao-hua(桂林市雁山区林业局,广西桂林,541004) 期刊:广西农业科学ISTIC Journal:GUANGXI AGRICULTURAL SCIENCES 年,卷(期):2010, 41(9) 分类号:X53 关键词:园林植物土壤修复 Mn胁迫 Mn积累。

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第8期
王 艳,等. Mn(II)、Cr(III)在黄土上共存吸附特性研究 表 1 复合体系中 Mn(Ⅱ)的等温吸附参数 Table 1 Parameters of Mn(Ⅱ) adsorption isotherm in combined system Langmuir 模型 Q/(mg·g 1) b/(L·mg 1) 2.620 0.230 3.283 0.105 4.246 0.338 5.777 0.120 6.693 0.105 Freundlich 模型 KF/(mg·g-1) n 1.720 13.282 2.046 13.570 2.143 7.361 2.083 5.174 2.014 4.420 D–R 模型 K/(mol2·kJ-2) E/(kJ·mol-1) 0.001 -22.729 0.001 -24.520 0.001 -18.380 0.002 -16.013 0.002 -15.467
上海雷磁仪器)测试, 将装有试样的离心管置于恒温摇 床中,温度固定为 25℃,以 160 rpm 转速振荡 24 h。 平衡溶液中 Mn,Cr 的浓度测试方法同上节。 为了确保试验结果的可靠性,所有 Batch 试验都 进行了两组平行试验求取平均值,并且进行了空白样 试验测试重金属离子的初始浓度。黄土对重金属的吸 附量 qe 和去除效率 R 可表示为 C Ce V qe 0 , (1) m C Ce 100% , (2) R 0 C0 式中, C0 , Ce 分别为重金属离子的初始浓度与平衡 浓度(mg/L), V 为溶液的体积(L), m 为黄土的 质量(g)。
0 引
言ห้องสมุดไป่ตู้
重金属是土体污染中最重要的污染物质之一,大 多数重金属具有可迁移性差、不能降解等特点。由于 重金属在土中和生物体内会积累富集,即使某种重金 属污染源的浓度较低, 但排放量很大或长时间的排放, 其对环境的危害性仍然非常严重。重金属污染是“十 一五”凸显的重大环境问题,国家对重金属污染高度 重视, 《重金属污染综合防治“十二五”规划》成为第 一个得到国务院批复的“十二五”国家规划。 土中的重金属污染可能是以某一种重金属元素为 主,但往往伴随有其他元素的存在,即重金属复合污 染。矿山开采、污泥农用、废水灌溉、污染灰尘沉降
1 材料与试验方法
1.1 试验材料 试验所用的黄土来自西安郊区某工地,取自地表 以下 5 m 的非饱和带, 是黄土高原上第四季典型黄土。 先将风干后的黄土置于 105℃烘箱中 24 h,待冷却至 室温后,过 0.25 mm 筛,将过筛后的黄土储存在塑料 袋备用。 黄土的化学组成成分: SiO2 为 63.68%, Al2O3 为 12.77%,CaO 为 9.56%,MgO 为 3.14%,K2O 为 3.01%, Fe2O3 为 2.74%, Na2O 为 2.35%, FeO 为 0.89%; 其基本参数:有机质为 5.5 mg/g,比重为 2.75,比表 面积为 24.1 m2/g,阳离子交换量为 11.2 cmol(+)kg, pHna 为 9.5,pHpzc 为 2.82。分别将 3.602 g 的 MnCl2• 4H2O 和 5.124 g 的 CrCl3•6H2O(分析纯等级)溶于 1L 去离子水中配成 1g/L 的 Mn(Ⅱ)溶液和 1g/L 的 Cr(Ⅲ)溶液。将锥形瓶和离心管先用 0.01M 的硝酸浸 泡 24 h,然后用去离子水冲洗 3 遍。 1.2 等温吸附试验 5 组 Batch 试验用于研究不同温度时 Mn(Ⅱ)、 Cr(Ⅲ)共存时在黄土表面的吸附特性,温度分别设为 5℃、15℃,25℃,35℃,45℃。试验中为了排除重金 属离子浓度差异的干扰,设定 Batch 系统里两种重金 属离子的初始浓度相同。 每组试验中土水比固定为 10 g/L,Mn(II)、Cr(III)的初始浓度分别设定为 25,50, 100,200,300 mg/L。将装有试样的离心管编号,置 于恒温摇床,温度保持为 25℃,以 160 rpm 转速振荡 24h 。 然 后 , 将 浆 液 用 小 型 多 管 架 平 衡 离 心 机 (TDZ5-WS, 长沙湘仪离心机仪器有限公司) 以 3000 rpm 转速离心 10 min,离心所得上清液用原子分光光 度计(TAS-990,北京普析通用仪器有限公司)检测 平衡溶液中 Mn,Cr 的浓度。 1.3 pH 效应试验 将适量的 Mn(Ⅱ)、Cr(Ⅲ)溶液和黄土倒入离心管 中制备 30 ml 的溶液(土水比 10 g/L,Mn(Ⅱ)、Cr(Ⅲ) 浓度 100 mg/L) 。溶液初始 pH 值用 0.1M 盐酸溶液和 氢氧化钠溶液调节,以便了解 pH 的变化对溶液中 Mn(Ⅱ)去除效果的影响,溶液 pH 用 pH 计(PHSJ-3F,
2 结果与讨论
2.1 Mn(II)的等温吸附特性 图 1 所示为当溶液中 Mn(Ⅱ)、 Cr(Ⅲ)共存时 Mn(Ⅱ) 在黄土上的等温吸附曲线。从试验结果发现,在有 Cr(Ⅲ) 存在的环境中,Mn(Ⅱ) 在黄土上的等温吸附曲 线与单一 Mn(Ⅱ)的情况相似,都属于“L”型[10-11]。 单位黄土上 Mn(Ⅱ)的吸附量随着 Mn(Ⅱ)的浓度增大 而增加,并趋于饱和。随着温度的不断升高,Mn(Ⅱ) 的吸附量逐渐增加, 变化规律与单一 Mn(Ⅱ)在黄土上 的吸附规律相似,尝试将试验数据用 Langmuir 模型、 Freundlich 模型和 D-R 模型分析[12]。
第 37 卷 第 8 期 2015 年 .8 月






Chinese Journal of Geotechnical Engineering
Vol.37 No.8 Aug. 2015
DOI:10.11779/CJGE201508020
Mn(II)、Cr(III)在黄土上共存吸附特性研究
王 艳 ,唐晓武 ,刘干斌
─────── 基金项目:国家自然科学基金项目(51308310) ;浙江省自然科学基金 项目(LQ13E080007) ;宁波市自然科学基金项目(2014A610105) ; 宁波大学校科研基金项目(XYL14019) 收稿日期:2014–09–14
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岩 土 工 程 学 报
2015 年
是一种潜在的防污屏障材料[5-8]。 在重金属复合污染体 系中,重金属之间的相互作用可能会影响重金属在土 水界面的赋存特性,导致与单一重金属的土水界面特 性不一致。前期已对对锰、铬单一重金属在黄土上吸 附特性进行了研究,并对单一重金属与黄土相互作用 机理进行了详细深入的探讨[8-10]。本文在此基础上进 一步对锰铬重金属复合体系在黄土上的吸附特性进行 研究,更具有实际应用价值,以期为场地重金属复合 污染的风险评估及污染物围堵提供科学的参考依据。
Abstract: Heavy metal is one of the most important pollutants in soil, and heavy metal-combined pollution is the most common form. Behavior of Mn(II) and Cr(III) adsorption in loess soil is studied through a series of experiments in laboratory. Adsorption of Mn(II) is found to be inhibited in Mn(II)-Cr(III)-combined system and the adsorption capacity decreases by 14.6%~46.5%, while adsorption of Cr(III) is basically not influenced. Mn(II) adsorption agrees well with that of the Langmuir model but not with that of the Freundlich and D-R models, while Cr(III) adsorption still agrees well with that of the Freundlich and D-R models. At pH around 5~7, removal of Mn(II) becomes more efficient, and that of Cr(III) becomes less efficient. Under alkaline condition, Cr(III) is almost completely removed, but Mn(II) removal is inhibited greatly. The physical property of heavy metal (i.e., hydrolysis constant) and minerals in loess soil both are found to play important roles in adsorption of Mn(II) and Cr(III). Key words: manganese; chromium; combined pollution; adsorption; loess soil
等工农业生产活动都会加重土体重金属复合污染。 锰、 铬广泛应用于冶金、电镀、印染等各种行业里。一旦大 量排放到环境中,会使生物体产生严重的毒性效应[1-3]。 污水综合排放标准中规定总铬的最高允许排放浓度为 1.5 mg/L,总锰的排放限值 2.0~5.0 mg/L[4]。 笔者所在课题组前期以黄土作为防污材料,研究 了其对单一重金属的阻滞能力,发现黄土对重金属 Pb(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)、Cr(Ⅲ)等的吸附能力优异,
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(1. 宁波大学建筑工程与环境学院,浙江 宁波 315211;2.浙江大学滨海和城市岩土工程研究中心,浙江 杭州 310058)

要:重金属是土体污染中最重要的污染物质之一,土中的重金属污染往往是复合污染的形式。通过一系列室内试
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