不同改性凹凸棒土填料吸附除磷效果比较研究

以研制高效吸附除磷填料为目的,以凹凸棒土为试验对象,比较了不同改性条件制备的改性凹凸棒土吸附除磷效果.结果表明:热改性、酸改性、碱改性、盐改性和稀土元素改性均能提高凹凸棒土除磷效果,镧改性凹凸棒土的除磷效果相对最优;优化后的热-镧复合改性凹凸棒土填料的烧结温度为500—600℃,烧结时间为3—4h,凹凸棒土、核桃砂颗粒、硅酸钠、氯化镧配比为5∶2∶2∶1,填料粒径大小为10—12mm;通过Langmuir方程拟合其最大磷吸附量为1.733mg·g~(-1),实际测得最大磷吸附量为2.316mg·g~(-1).     

改性沸石深度脱氮除磷的效果研究

采用氯化镧和十六烷基三甲基溴化铵浸渍法对人造沸石进行改性,分别利用傅里叶红外光谱和扫描电镜表征了改性沸石的形貌特征,并考察了吸附效果。实验表明,采用5g/L的LaCl溶液150mL,5g/L的十六烷基三甲基溴化铵溶液100 mL浸渍的人工沸石对氮磷的去除效果最佳;当投加量为0.10%时,改性沸石1对于氨氮和总磷的去除率分别可达61%和97%。该改性沸石对氮磷的吸附过程符合Langmuir吸附等温式,R值均达到0.95以上。     

福州西湖沉积物磷形态垂向变化特征

采用化学连续提取法对福州西湖两个柱状沉积物样品中垂向不同形态磷进行分级提取分析.结果表明:1#样品表层沉积物总磷含量在830μg/g左右,垂向各层总磷呈“S”状分布;2#样品表层沉积物总磷含量在700μg/g左右,垂向各层总磷呈“7”状分布.两个柱状沉积物垂向各层均以无机磷为主,占总磷含量的80%~90%,其中铁磷含量远远高于铝磷和钙磷的含量,占总磷量的50%~60%.两个柱状沉积物垂向各层中闭蓄态磷含量很低,说明沉积物中自然来源的磷很少,主要以人为输入为主,垂向各层磷形态和含量的不同,反映了不同时期和不同程度的人为输入磷的污染.     

锁磷剂调控富营养化水体沉积物磷污染实验研究

应用锁磷剂1号进行富营养化水体沉积物内源磷控制的模拟实验研究.结果表明,锁磷剂1号对磷酸根的吸附以表面单分子层吸附为主.在实验条件下,当锁磷剂1号的投加量为30 mg·L-1时,总磷(TP)平均去除率可达81%~82%.调控实验结束后,空白对照组沉积物中具有活性的有机磷(Org-P)和铁铝结合态磷(Fe/Al-P)含量减少16.3%~18.3%,钙结合态磷(Ca-P)基本不变;投加锁磷剂1号的沉积物中Fe/Al-P含量增加3.9%~5.3%,Org-P含量减少11.3%~12.1%,Ca-P含量基本保持不变.实验结束时,各组水体中La3+质量浓度为1.19~1.89μg·L-1,Al3+质量浓度为81.16~85.82μg·L-1,均处于安全的浓度范围内.     

锁磷剂对府河底泥磷释放的影响

选用美国新一代锁磷剂SAE,进行了45、90、180g/m2 3种不同剂量的锁磷剂控制府河底泥磷释放的模拟实验研究.结果表明,SAE降低了府河河道底泥上覆水中的总磷(TP)、可溶性正磷酸盐(SRP)、可溶性总磷酸盐(DTP)含量,添加90g/m2和180g/m2 SAE的抑磷率达到80%以上且效果稳定.底泥中向上覆水释放的磷主要来自于可交换态磷(Ex-P)和铁铝结合态磷(NaOH-P),钙结合态磷(HCl-P)含量变化不显著,SAE的添加使得底泥中的磷形态发生了转变,Ex-P和NaOH-P向HCl-P转化,使得稳定态磷占比增大,降低了沉积物磷向上覆水释放的风险.     

热改性砂对水中磷的吸附研究

通过小试振荡实验,研究了经573℃热改性的颗粒状石英砂(热改性砂)对水中低浓度磷的吸附效果.对原砂和热改性砂的XRD图谱分析,验证了石英砂的同质异晶转变.研究结果表明,实验时段内热改性砂对水中低浓度磷(1mg/L)的去除率达到99%,磷吸附动力学和等温吸附实验结果可分别由准二级反应动力学模型和Langmuir吸附等温线非线性模拟,相关系数R2均大于0.95.25℃时,热改性砂最大吸附容量(qm)为0.71 mg/g(磷/吸附剂),D-R吸附模型计算的吸附平均自由能E=7.21kJ/mol,物理吸附为优势吸附行为.热改性颗粒状石英砂吸附除磷实现了不引入二次污染的除磷过程,拓宽了颗粒状石英砂在水处理中的应用,为再生水中磷的去除提供了理论支持.     

镧基改性Fe_3O_4吸附废水中磷酸盐研究

使用镧基改性材料去除废水中磷酸盐已备受关注,然而,如何有效回收镧基吸附剂是有待解决的关键难题。本研究采用水热法合成磁性Fe_3O_4镧基改性复合材料,并以该复合材料作为吸附剂,深入研究了磷酸盐吸附动力学和等温吸附,以及竞争离子、溶液pH值对其吸附效果的影响。研究结果显示,该镧基改性复合材料在吸附磷酸盐120 min后即可达到平衡,吸附过程符合准二级动力学模型。吸附等温线可较好地为Langmuir模型所描述,当温度为25℃时,其最大磷吸附容量可达69.60 mg/g。溶液pH值对复合材料吸附能力有较大影响,在pH值为3～5范围内,其磷吸附能力最高。废水中常见的阴离子对磷酸盐的吸附影响可基本忽略,表明该复合材料对磷酸盐具有较好的选择性。     

镧铁复合吸附剂的制备及除磷性能

采用液相沉积法制备了复合除磷吸附剂——镧铁活性炭纤维(LaFe-activated carbon fiber, LaFe-ACF), 讨论了铁镧摩尔比、金属离子总浓度单因素对制备材料的影响. 结果表明, 制备LaFe-ACF 的最佳铁镧摩尔比为3∶7,最佳金属离子溶液浓度为0.15 mol/L. 分别采用静态法和动态法考察了LaFe-ACF的吸附除磷性能. LaFe-ACF 的静态吸附结果表明, Langmuir吸附等温线能很好地描述吸附过程, 说明LaFe-ACF除磷是单分子层吸附过程, 且其最大吸附量计算值为29.44 mg/g.     

荞皮改性纤维吸附能力及除铅效果的研究

对荞皮改性纤维的吸附能力及除铅效果进行研究.结果表明:荞皮纤维改性后对Pb2+的吸附能力比改性前提高了77.03%,对Pb2+的饱和吸附容量为203.99μg/g;用5%的氨水溶液再生,经两次再生Pb2+的饱和吸附容量为177.854 5μg/g,平均再生率为90.08%;甘草中除Pb2+的能力由未改性荞皮的6.225μg/g提高到改性荞皮的40.11μg/g,提高了544.3%.     

锆柱撑膨润土对水中磷的吸附和再生性能研究

以膨润土为原料,采用浸渍法制备羟基锆改性膨润土,并用于水中磷的吸附。考察了锆/膨润土(Zr/R-B)摩尔质量比为0.2 mmol/g,0.4 mmol/g,0.6 mmol/g,0.8 mmol/g,1.0 mmol/g,1.2 mmol/g时磷的吸附性能,研究了吸附时间、初始浓度和pH等因素对羟基锆改性膨润土吸附磷的影响,并对吸附机理进行分析。结果表明:改性后膨润土磷吸附性能显著提高,Zr/R-B为0.8 mmol/g时磷吸附效果较好。吸附动力学可用拟二级动力学方程描述,吸附等温线符合Langmuir模型,吸附为化学吸附,且温度为293 K条件下,理论最大吸附量为13.3 mg/g。pH的升高不利于磷的吸附。0.1 mol/L NaOH条件下,经过5次循环再生,羟基锆改性膨润土对磷的吸附量降低18.6%。SEM-EDS、pH和XPS分析表明,磷的吸附机理主要为配体交换。     

南沙河口湿地沉积物对磷的吸附特性研究

以广州南沙河口水域境内的柱状沉积物作为研究对象,分析其对磷的吸附特性.结果表明,沉积物对磷的吸附降低较好地符合Langmuir方程式.吸附主要发生在前11 h,24 h基本达到平衡.沉积物对磷的吸附速率在0.5 h内达到最大值.所选沉积物样品对PO3-4-P的吸附容量均大于250 mg/kg,距离表层30～40 cm处...     

水源水库沉积物磷形态分布及其释放特征

采用淡水沉积物中磷形态的标准测试方法（SMT）,分析测定了西安市汤峪水库表层沉积物中总磷及各形态磷的含量分布特征,并对该分级测定结果与间隙水水质及沉积物其他理化性质进行了相关性分析．结果表明,该水库表层沉积物中总磷（TP）含量为1215．03～1592．83μg／g;铁铝结合态磷（Fe／Al-P）平均值为241．34μg／g,其余形态磷中,钙结合态磷（Ca—P）为7111．98μg／g,有机磷（OP）为301．54μg／g．相关性分析方面,Fe／Al-P含量与间隙水中TOC浓度显著相关．环境变化会导致Fe／Al-P释放进入水体,当氧化还原条件降低时,结合态的磷会由于2价铁的溶出而释放到间隙水和上覆水中,是水库富营养化的潜在威胁．     

Application of chemical fractionation and X-ray powder diffraction to study phosphorus speciation in sediments from Lake Hongfeng,China

Based on the techniques of sequential extraction and X-ray powder diffraction (XRD), the distribution characteristics of phosphorus speciation were investigated in 13 sediment samples from Lake Hongfeng, an important drinking water source for Guiyang with a typical karstic limestone environment. The total phosphorus (TP) concentrations in the sediments ranged from 973.36 to 2334.18 mg/kg with a mean concentration of 1635.87 mg/kg (dry weight), and it was evident that the phosphorus level in the sediments was high compared with other eutrophic lakes such as Lake Chaohu and Lake Xihu. The results of the two methods, sequential extraction and XRD, demonstrated the presence of different phosphorus species in the lake sediments. Being compatible with local geophysical characteristics, the results of sequential extraction techniques indicate that the average percentages of dissolved phosphorus (DP), aluminum-bound phosphorus (Al-P), iron-bound phosphorus (Fe-P), calcium-bound phosphorus (Ca-P) and organic phosphorus (OP) in the sediments were 0.40%, 7.06%, 5.07%, 45.48% and 38.49%, respectively. Notably, the concentrations of inorganic phosphorus (IP) were higher than those of OP, and the IP consisted primarily of Ca-P. The high concentrations of Ca-P may temporarily control the release of phosphorus from the sediments because it is a relatively stable, inert and non-bioavailable phosphorus fraction. The results of XRD analysis indicated that, among phosphorus species, AlPO₄ was found in all sediment samples at relatively high concentrations. Moreover, the TP concentrations in the sediments were high; thus the release potential and bioavailability of phosphorus in the sediments was important. Further statistical analyses of the results revealed significant correlations between phosphorus species in the sediments with two extractable principal components and four selectable cluster levels allowing interpretation of possible origins of phosphorus loading and transformation mechanisms of phosphorus species. Furthermore, available remediation measures were briefly assessed for the lake while considering its distinct environmental features.     

福州西湖沉积物磷形态及释磷潜能分析

采用SMT法(standards,measurements and testing harmonized protocol)分析了福州西湖表层沉积物磷的赋存形态和垂直方向溶解性磷质量浓度梯度.结果表明,福州西湖表层沉积物总磷质量比在711～1 654 mg/kg之间,沉积物中以无机磷为主,活性较大的有机磷和铝/铁形态磷的质量分数为70%～90%,表明沉积物具有较大的释放磷潜能;沉积物间隙水与上覆水体之间存在明显的总磷和溶解性磷的质量浓度梯度,在外源磷负荷减少的情况下,溶解性磷将从间隙水扩散到上覆水体,影响福州西湖水体的富营养化水平.     

Of pH and Eh on release of nitrogen and phosphorus from sediments of West Lake

The effects of pH and Eh on release of nitrogen and phosphorus from sediments of West Lake under different conditions were investigated by simulation test. Results showed that the net flux of NH4^ -N re-lease from sediments increased with pH, but NO3^- -N showed negative-going release at all tested pH levels.The net flux of NH4^ -N release from sediments was higher under anaerobic or aerobic condition of the overly-ing water, but only under aerobic condition would net release of NO3^- -N occur. It was also shown that phos-phorus released was mainly in its inorganic form, higher pH and anaerobic conditions of overlying water greatly stimulated release of phosphorus. In situ measurement at several West Lake locations indicated that sediment resuspension induced by boat propeller stimulated nutrients release from sediment into overlying water.     

硅胶分离富集-火焰原子吸收法测定镉和锰

利用高温处理过的硅胶作为固相萃取剂,富集样品中的痕量金属Cd（Ⅱ）和Mn（Ⅱ）,并用火焰原子吸 收光谱法（FAAS）进行检测.考察了硅胶用量、pH、酸体积、酸浓度等对吸附率和解吸率的影响,同时考察了静态饱和吸附容量和共存离子的影响.结果表明,当硅胶用量为0.3 g和pH为6.0时,硅胶对Cd（Ⅱ）和Mn（Ⅱ）的吸附率均可达到90％以上;用0.1 mol/L的HNO3可把吸附在硅胶上的Cd（Ⅱ）和Mn（Ⅱ）定量洗脱.硅胶对Cd（Ⅱ）和Mn（Ⅱ）的静态饱和吸附容量分别为45.5 mg/g和35.3 mg/g;此法对Cd（Ⅱ）的检出限为3.10 μg/L,对Mn（Ⅱ）的检出限为2.90 μg/L;相对标准偏差分别为2.1％和2.2％.在优化的实验条件下,实测水样中Cd（Ⅱ）和Mn（Ⅱ）的含量,加标回收率均为97 %104％,结果令人满意.     

贵州百花湖水体中多环芳烃的环境演化

本论文以美国环保署(EPA)公布优控的16种多环芳烃作为目标污染物,对百花湖水体中多环芳烃的含量及分布特征进行了分析。结果表明:水样中16种多环芳烃总量的浓度范围为0.4213-0.7606μ/L,水样中16种PAHs中低环数的2环、3环、4环占绝对优势,百花湖已受到多环芳烃的轻度污染。     

三仙湖氮磷污染现状与问题诊断

 三仙湖湖区水质好坏及水量多寡关乎湖南南县及周边地区的战略饮用水安全。三仙湖流域水质与底质的调查结果表明：三仙湖湖体水中总磷平均质量浓度为0.18 mg/L,总氮平均质量浓度为1.26 mg/L,总体水质为V类,总磷超标严重,对比国内重要湖泊水质总氮均值依次表现为三仙湖 < 洞庭湖 < 鄱阳湖 < 太湖,总磷均值为鄱阳湖 < 洞庭湖 < 三仙湖 < 太湖。沉积物中总氮污染较重,总磷生态效应较总氮低,对比国内重要湖泊底质总氮均值表现为洞庭湖 < 三仙湖 < 鄱阳湖 < 太湖,总磷均值表现为三仙湖 < 鄱阳湖 < 洞庭湖 < 太湖。分析表明,目前存在农业面源污染严重、湖内底泥淤积、内源污染释放风险较大、散养牲畜进入湖区放养现象突出、受精养塘等渔业污染严重等问题。     

底泥泥质与污染物释放量的关系

为研究底泥泥质与污染物(TP、TN、COD)释放量之间的关系,采用三峡大学校园文思湖水体底泥进行静水释放实验.结果表明,在本实验条件下,有机质对底泥CODMn的释放有非常大影响;TOC对释放TN有较大的影响;TOC对底泥释放TP影响不大.因此,可以通过调节底泥泥质来抑制湖泊底泥污染物的释放.实验结果可以为文思湖的污染治理提供科学依据.     

埃洛石纳米管表面修饰及其对次甲基蓝的吸附研究

采用硅烷偶联剂对埃洛石纳米管（HNTs）进行表面修饰,通过透射电子显微镜（TEM）、红外光谱仪（FTIR）、分光光度计等对HNTs的结构和吸附性能进行了表征。结果表明,硅烷偶联剂通过化学键实现了对HNTs的表面修饰,提高了HNTs在溶液中的分散稳定性;适当提高溶液温度、延长吸附时间及增加溶液pH值有助于提高HNTs对次甲基蓝的吸附量。当溶液温度为303K,吸附时间为90min,溶液pH值为7时,表面修饰HNTs的吸附量可达8.91mg/g,相对于表面未修饰HNTs（同等条件下的吸附量为7.83mg/g）明显提高。吸附后的表面修饰HNTs经过再生处理后,吸附量可达到7.66mg/g。