沈阳地区河水及沿岸地下水中卤代烃的污染特征
路国慧, 杨永亮, 刘晓端, 黄毅, 何俊, 徐清, 黄园英
选择沈阳地区主要河流(浑河、蒲河、细河、沈抚灌渠)地表水及其沿岸地下水进行卤代烃的定量分析,研究并探讨了卤代脂肪烃和卤代单环芳烃的污染分布特征。浑河和蒲河河水中卤代烃检出率较低,以二氯甲烷为主,检出率为33.3%。检出率高值区主要在细河和沈抚灌渠,13种卤代烃被检出。在30个站点地表水样品中有6个站点卤代烃个别化合物浓度超过我国生活饮用水卫生标准。在13个监测井中,有1个井水的1,2-二氯乙烷浓度(101.1 μg/L)超标。卤代烃污染以细河上游和中游以及沈抚灌渠上游最为突出。在细河上游大于镇和中游彰驿镇河水中卤代烃的含量较高,可能与沿岸化工企业有关。沿岸土壤层中砂层为受污染的河水对浅层地下水的补给提供了条件,造成浅层地下水污染,对当地生态系统和人类健康构成潜在的威胁。
关键词: 卤代烃;, 地表水;, 地下水;, 沈阳地区
放射性同位素定年技术在崇明岛潮滩沉积速率上的应用研究
汤奇峰, 黄园英, 刘久臣, 徐清, 王晓春, 谭科艳, 刘晓端
选取崇明岛北侧由东至西4个潮滩沉积柱,分析137Cs、226Ra和210Pb放射性比活度,应用210Pb和137Cs放射性同位素定年方法计算崇明岛潮滩沉积物沉积速率。对于东西两端,210Pb方法测得速率分别为3.08 cm/a和2.34 cm/a,而137Cs测得速率分别为6.19 cm/a和2.06 cm/a。结果表明,137Cs定年方法计算出的潮滩沉积速率普遍大于210Pb方法结果,但两者反映了相同的速率规律。崇明岛主力生长方向为东和东北,西侧沉积作用相对较弱,表现出"东快西慢"的特点。沉积纵向上,1954年以来,自下而上沉积速率逐渐减缓。
关键词: 210Pb, 137Cs, 放射性同位素定年, 沉积速率, 潮滩沉积物, 崇明岛
固定配比的钠化膨润土与土壤在不同pH条件下对 重金属离子的吸附效果研究
谭科艳, 刘晓端, 黄园英, 陈燕芳
研究了固定配比的钠化膨润土与土壤在不同pH条件下对重金属离子的吸附效果。钠化膨润土与污染土壤按质量比110和120的比例混合,用碳酸氢铵-二乙三胺五乙酸(AB-DTPA)法提取土壤中有效态重金属。结果表明,在钠化膨润土与土壤质量比为120的条件下,取得了最佳的修复效果;在pH=9.14时该混合土壤对重金属的总体吸附效果最佳。在实际土壤修复中,针对不同重金属污染,应灵活调整修复材料与污染土壤的配比和土壤的pH条件。
关键词: 重金属, 钠化膨润土, 修复, 配比, pH条件, 土壤
凹凸棒石用于修复铜锌镉重金属污染土壤的研究
谭科艳, 刘晓端, 刘久臣, 汤奇峰, 黄园英, 罗松光
利用凹凸棒石黏土矿物优异的物化性能对采集的安徽铜陵地区重金属污染土壤进行盆栽修复试验,以降低种植蔬菜中重金属污染物的有效态含量。凹凸棒石与矿区土壤的质量配比设置5组(1:10、1:20、1:40、1: 100以及原土),选择适宜在北京生长的四季小白菜和北京快菜进行种植,盆栽试验结果表明,使用凹凸棒石黏土矿物可以将土壤的pH值提高到5~8,改善了矿区的土壤环境条件,提高黏土矿物对重金属的吸附性能;通过适量添加凹凸棒石黏土矿物,对Cu元素的平均修复率达到31.50%,Zn元素的平均修复率达到26.15%,Cd元素的平均修复率达到34.92%,能够有效减少蔬菜对Cu、Zn、Cd三种重金属元素的吸收。凹凸棒石与土壤的质量比为1:20时,对污染土壤的修复效果最佳。
关键词: 重金属, 土壤修复, 铜陵, 凹凸棒石
纳米铁还原脱氮动力学及其影响因素
黄园英, 秦臻, 刘丹丹, 王晓春
饮用水中硝酸盐(NO-3)对人体健康有危害。为了去除水溶液中NO-3,在实验室制得纳米铁颗粒。它的粒径为20~40 nm,比表面积(BET)为49.16 m2/g。本研究通过批实验考察了纳米铁对NO-3还原脱氮动力学性质和影响NO-3脱氮快慢的主要因素,如反应pH、纳米铁投加量和NO-3起始浓度。实验结果表明,pH越低越有利于NO-3还原。在一定范围内,NO-3还原速率随纳米铁投加量增加而增大,而随NO-3起始浓度升高而降低,反应遵循准一级反应动力学方程,表面吸附和氧化还原反应是纳米铁对NO-3脱氮的主要去除机理。纳米铁对NO-3还原过程中可能反应的途径进行了讨论,NO-3还原产物取决于反应条件。在本研究条件下,纳米铁对NO-3脱氮的最终产物主要为NH+4-N而不是N2,必须进行更多的研究来解决这一问题。
关键词: 纳米铁, , 硝酸盐, , 去除率, , 脱氮
利用扫描电镜技术研究纳米Ni-Fe对四氯化碳快速脱氯的机理
黄园英, 王倩, 韩子金, 刘菲
doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.2015.03.015
纳米铁具有高的比表面积和高反应活性, 能快速将氯代烯烃还原成无毒氯离子、乙烯和乙烷, 但对于氯代烷烃的脱氯仍能产生大量的氯代中间或最终产物, 可以通过合成制得纳米双金属提高脱氯速率和减少氯代中间产物。本文利用扫描电镜测得实验室制备的纳米Ni-Fe(2%, 质量分数)颗粒直径为20~60 nm, 通过批实验方式对纳米Ni-Fe降解四氯化碳的反应动力学性质、产物、持久性能和反应机理进行了探讨。结果表明, 纳米Ni-Fe体系主要最终产物为42% CH4和17% CH2Cl2。与铸铁屑和纳米铁相比, 纳米Ni-Fe由于催化脱氯加氢, 显著提高了氯代烃脱氯速率, 同时降低了有毒氯代产物的产量, 且Ni作为催化剂不会进入水体引起二次污染。纳米Ni-Fe颗粒在空气中具有很好的稳定性, 虽然降解四氯化碳的最终产物CH4与纳米Pd-Fe相比少13%, 但由于价格便宜, 有望在工程上应用于氯代有机化合物水土污染治理。
关键词: 扫描电镜, 纳米Ni-Fe, 四氯化碳, 脱氯机理
纳米锌去除水体中As(Ⅲ)吸附动力学和影响因素
黄园英, 袁欣, 王倩, 罗松光, 刘晓端
As(Ⅲ)毒性高,易迁移,且是厌氧条件下地下水中主要存在形式。纳米铁颗粒在含砷水体处理中受到广泛关注,而锌具有比铁更低的氧化还原电位且更易保存,被认为是用于氯代有机化合物还原的最佳金属,但有关纳米锌用于水体中砷的研究很少。本文研究了纳米锌吸附As(Ⅲ)的反应动力学性质和吸附As(Ⅲ)的主要影响因素。通过应用准一级动力学、准二级动力学和粒内扩散三种模型对吸附过程进行模拟,结果显示纳米锌吸附As(Ⅲ)的过程更符合二级反应动力学模型,速率常数k2为0.18 g/(mg·min),吸附量为0.47 mg/g,且去除机理以化学吸附为主。批实验结果表明,纳米锌对As(Ⅲ)吸附最佳条件为:振荡时间120 min,纳米锌投加量2.5 g/L,pH值2~7。在最佳实验条件下,纳米锌对起始浓度为0.565 mg/L As(Ⅲ)和0.568 mg/L As(Ⅴ)进行吸附试验,As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的去除率均能达到99.5%以上,表明纳米锌对As(Ⅲ)和As(Ⅴ)都有很好的去除效果,可作为处理水体中砷的吸附材料之一。以纳米锌作为吸附材料与传统方法相比,并不需要将As(Ⅲ)预氧化成As(Ⅴ),在实际应用中可简化水处理程序,节约处理成本。
关键词: 纳米锌, As(Ⅲ), 吸附, 动力学, 影响因素
纳米铁去除饮用水中As(Ⅲ)和As(Ⅴ)
黄园英, 秦臻, 刘菲
在好氧水体中,As(Ⅲ)比As(Ⅴ)更易迁移,而且在水处理过程中去除效率更低。在实验室合成制得BET比表面积为49.16 m2/g,直径范围为20~40 nm的纳米铁。通过批试验考察纳米铁对As(Ⅲ)和As(Ⅴ)去除能力及其反应动力学情况。结果表明,在pH为7,温度20℃时纳米铁能够快速地去除As(Ⅲ)和As(Ⅴ),在60 min内,0.25 g纳米铁对起始浓度为968.6 μg/L As(Ⅲ)和828.9 μg/L As(Ⅴ)的去除率大于99.5%。反应遵循准一级反应动力学方程,标准化后的As(Ⅲ)和As(Ⅴ)比表面积速率常数kSA分别为1.30 mL/(m2·min)和1.64 mL/(m2·min)。由实验结果可知,具有高反应活性的纳米铁是用于含砷饮用水处理非常有效的吸附材料。
关键词: 纳米铁;, As(Ⅲ);, As(Ⅴ);, 吸附;, 去除率

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