杂多化合物研究 Ⅳ.钼钒磷杂多酸铵蓝的合成和性质

本实验用分步反应的方法,以不同的磷钼钒比,直接合成了三种1∶12系列钼钒磷杂多酸铵蓝,并详细考察了它们的生成条件。通过元素分析和电位滴定,确定阴离子的组成分别为:H_2[PMo_2~ⅤMo_9~ⅥVO_(40)]~(4-),H_2[PMo_2~ⅤMo_8~ⅥV_2O_(40)]~(5-)和H_2[PMo_2~ⅤMo_7~ⅥV_3O_(40)]~(6-)。根据电子光谱和X射线粉末衍射结果研究了它们的性质和结构,表明它们都属于具有Keggin结构的杂多化合物     

化学试剂钼酸铵的精制

试剂钼酸铵是用工业钼酸铵精制而获得。但由于工业钼酸铵中常含有铁、铝、碱金属,碱土金属及砷、磷、硅、硫等杂质,其中砷、磷、硅以阴离子AsO_4~(-3)、PO_4~(-3)、SiO_4~(-2)与钼酸铵结合成复杂的化合物,如磷钼酸铵(NH_4)_3H_4[P(MO_20_7)_6],硅铀酸铵(NH_4)_4[Si(MO_2O_7)_6]等等,而不易除去。这些杂质的存在,直接影响到工业生产、科研、化学分析等方面的使用。因此对钼酸铵中砷、磷、硅等杂质的分离除去,是精制化学试剂钼酸铵的一个重要问题。     

厦门湾受污沉积物中磷的释放

以厦门湾受污沉积物为对象,探讨污水排放入海过程中水体理化条件变化(不考虑生物变化)引起的沉积物/水界面磷的释放。结果表明:磷的释放与环境主要参数有明显相关:△[P]=1.89c~(0.171pH),△[P]=9.49e~(-6.61EH);△[P]=3.70+1.54ln[NTA],磷的长周期最大净释放量,△[P]_(max)=Exp(-4.09+4.75PH-0.176Do+5.53×10~(-3)∑P)。在通气条件较差的半封闭海湾,沉积物中磷的释放,是导致水体富营养化的主要因素之一。     

辽河吉林省段干支流沉积物中氮和磷的形态与释放特征

利用化学提取方法测定分析辽河吉林省段干支流沉积物中氮和磷的质量比及形态, 并在实验室条件下模拟研究沉积物中氨氮和可溶性磷酸盐的释放过程. 结果表明： 除杨木水库与支流条子河的沉积物中总磷和总氮质量比较高（1.09~3.00  g/kg）外, 其他干支流沉积物中的总磷和总氮质量比均较低（0.25~0.70 g/kg）; 氨氮的质量比在杨木水库中下游的沉积物中相对较高（0.044~0.052 g/kg）; 钙结合态磷、 有机磷和残渣磷是总磷的主要存在形态, 可交换态磷、 铝结合态磷和铁结合态磷的质量比较低; 酸性条件可促进沉积物释放氨氮和磷[JP2]酸盐, 碱性条件有利于沉积物释放氨氮; 释放过程受微生物活动、 pH值和溶解氧含量的影响.     

三稠环系三唑磷茂啉化学(Ⅷ)——2-(0,0-二烷基)亚磷酸酯基-3-氧烷基苯并噻唑并-[2,3-d]-1,2-二氢-1,2,4,3-三唑磷茂啉的合成与构象

本文通过对2-(N′,N′,N″,N″—四烷基)亚磷酰胺基-3-二烷基胺基苯并噻唑并-[2,3-d]-1.2-二氢-1,2,4,3-三唑磷茂啉(Ⅰ)的醇代与硫化反应的研究,合成了两个系列的三稠环系三唑磷茂啉的新衍生物(Ⅱ)和(Ⅲ),测定了这些新化合物的IR.;~1H,~(13)C,~(61)PNMR;MS.,并对其波谱性质及其构象进行了探讨,得出了Ⅱ中环内磷与环外磷在其波谱性质等方面不相同的结论。     

不同种植模式各土层理化性状研究

对湖北省孝感市郊15个农田土壤进行取样,测定了两个土层即表层土壤(0~20 cm)和亚表层土壤(20~40 cm)的p H值、碱解氮、全磷、速效磷、有效钾的含量,并对两层土壤的肥力状况进行分析比较。结果表明,孝感市郊农田表层土壤p H值为微酸性到酸性;碱解氮含量为41.28~63.89 mg/kg,处于中等水平;表层土壤全磷高达620.48~1164.68 mg/kg,旱田速效磷含量较高,为73.84~181.42mg/kg,能够满足植株生长需求,水田速效磷含量为22.94~48.61 mg/kg,部分水田土壤供磷不足;有效钾含量只有11.56~40.59 mg/kg,处于较低水平。两土层间p H值、碱解氮、有效钾含量均达到显著差异水平。不同种植模式土壤的表层土壤速效磷含量均显著高于亚表层速效磷含量,但旱田土层间的速效磷含量变幅高达2.1,远远大于水田层间速效磷含量比1.2。旱田表层土壤全磷含量均显著高于亚表层,而水田中表层土壤的全磷含量却显著低于亚表层含量。     

过硫酸钠氧化硫酸亚铁去除水中磷的实验研究

利用过硫酸钠氧化硫酸亚铁,对水中磷的去除进行了研究。结果表明,磷的去除效率随Fe~(2+)、P物质的量之比增大而增大,随Na_2S_2O_8、Fe~(2+)物质的量之比增大而先增大后减小;磷在不同pH条件下去除效率大小顺序为碱性中性酸性;SO_4~(2-)对磷去除有促进作用;Cl~-和NO_3~-对磷去除有抑制作用;CO_3~(2-)在低浓度时促进磷的去除,在高浓度时则抑制磷的去除。     

过硫酸钠氧化硫酸亚铁去除水中磷的研究

利用过硫酸钠氧化硫酸亚铁,对水中磷的去除进行了研究。结果表明,磷的去除效率随Fe~(2+)、P物质的量之比增大而增大,随Na_2S_2O_8、Fe~(2+)物质的量之比增大而先增大后减小;磷在不同pH条件下去除效率大小顺序为碱性中性酸性;SO_4~(2-)对磷去除有促进作用;Cl~-和NO_3~-对磷去除有抑制作用;CO_3~(2-)在低浓度时促进磷的去除,在高浓度时则抑制磷的去除。     

氯化镧对西湖底泥磷缓释及磷固定作用研究

采取外西湖4个样点的底泥,对其进行理化性质分析,并用氯化镧改性底泥,对改性前后底泥的磷吸附能力和固定能力进行对比分析.结果显示,4个样中除S2以外,其他三处的有机质含量都在30μg/g以上（33.51~35.34μg/g）,有效磷含量在102.11~171.95 mg/g;pH在6.0~6.5之间.通过氯化镧改性,底泥的磷吸附效果明显,而不同土样对磷的固定效果存在很大差异;高温处理能提高底泥的磷吸附能力.底泥对磷的吸附机理复杂,结论认为通过氯化镧改性底泥固定和缓释水体磷的方法对西湖是否适用需进一步进行深入研究.     

武汉小南湖沉积物中不同形态磷的空间分布特征

研究了城市富营养化湖泊小南湖沉积物中不同赋存形态磷的水平空间变化和垂直方向分布。研究表明小南湖沉积物属于重度富营养状态,全湖区表层(0~20 cm)沉积物总磷(TP)的平均含量高达3.29 g/kg,其中位于污水处理厂附近的3#点ω(TP)高达6.42 g/kg,且表现出明显的表层富集现象。采用SMT法分析了沉积物中磷的赋存形态,其中无机磷(IP)是主要组成形式,含量为0.15~2.85 g/kg,约占ω(TP)的70%。受氧化还原条件影响,ω(IP)/ω(TP)的比例随着沉积物深度增加而减少。金属结合态磷以铁铝结合态(Fe/Al-P)为主,其含量在0.21~3.47 g/kg,而钙磷含量为0.09~1.42 g/kg,铁铝结合态磷的含量占总磷比例的60%以上。沉积物中的磷是主要的内源磷负荷,而无机磷是沉积物中可直接利用的磷形态,Fe/Al-P也是生物利用性较高的磷形态。小南湖沉积物属于释放风险较大的內源磷负荷,在将来的湖泊治理过程中应考虑合适的方法处理。     

聚磷菌和聚糖菌反硝化除磷的研究分析

在磷技强化生物除术的基础上,对反硝化聚磷菌和反硝化聚糖菌的反硝化能力对生物除磷的影响进行了总结分析。在强化生物除磷系统中,缺氧条件下存在反硝化聚磷菌和反硝化聚糖菌,会对聚磷菌富集和系统除磷产生影响,同时研究发现碳源种类、电子受体类型、进水C/N、污泥龄和pH值是反硝化除磷的影响因素。乙酸钠为理想碳源、以NO~-_3—N为理想电子受体、C/N值的理想比值为4~5、控制污泥龄最佳范围是10~12d、pH值的最佳控制范围是7~8,反硝化除磷效果好。     

杜塘水库春季沉积物内源磷的释放速率研究

通过孔隙水扩散模型法和柱状样模拟法,研究了杜塘水库春季表层沉积物内源磷释放速率,两种方法计算出的PO43--P释放速率分别在0.67~1.30 mg.m-2.d-1和1.14~1.44 mg.m-2.d-1之间,表明沉积物有一定的内源磷释放能力.采用SMT法对表层沉积物的磷形态进行分级提取测定,结果表明,表层沉积物中"活性"较大的铝/铁结合态磷和有机磷是沉积物磷的主要赋存形态,占总磷含量的90%以上,因此表层沉积物具有较大的释放磷潜能.     

SBR侧流除磷工艺低成本化学除磷及磷回收潜能分析

以序列间歇式活性污泥法(序批式反应器,SBR)侧流除磷工艺为基础,以厌氧释磷液的富磷污水侧流化学除磷过程为研究对象,围绕磷资源回收,探索低成本化学除磷方法.结果表明,富磷污水化学除磷过程可以缓解碳酸盐对除磷药剂的竞争.当侧流化学除磷池以ρ(P)=3~5 mg/L作为出水磷质量浓度控制目标时,单位药剂(CaO/mg)除磷量为0.6~0.2 mg;除磷药剂的用量为城市污水直接化学除磷系统的7.7%~8.4%;处理单位体积(1 m3)ρ(P)=50 mg/L的富磷污水时,可以得到0.27 kg含磷率为17%的化学污泥.SBR侧流除磷工艺可以回收污水中65%的磷,当提高SBR运行周期n和充水比λ时,磷的回收率有望进一步增加.     

铁水预处理中锰和磷的氧化

采用石灰系熔剂处理低硅、高锰,中磷铁水,以研究锰和磷的氧化。实验结果表明:在1573～1623K,铁水中[％Mn]>0.32时,锰比磷优先发生氧化;当[％Mn]<0.32时,磷比锰优先发生氧化。为了能顺利地进行脱磷,必须将铁水中的锰脱除到0.3％以下。通过热力学计算,从理论上也证实了上述锰和磷的氧化规律。     

我国典型湖泊磷浓度对水体指标及蓝藻水华爆发趋势的潜在影响——基于Meta分析

水体富营养化可引发蓝藻水华,对水生态环境和饮用水的安全产生严重危害,揭示蓝藻水华的发生机理和变化规律是防治的基础。基于1989—2019年公开发表的相关研究,提取583对有效数据,利用Meta分析了我国典型湖泊中磷浓度对水体指标及蓝藻水华爆发趋势的影响。结果表明：磷浓度对水体透明度（SD）产生负效应,对溶解氧（DO）含量、高锰酸盐指数（COD_Mn）和叶绿素a （Chla）含量产生正效应。随着磷浓度的增加,上述4种指标呈现不同的变化趋势：磷浓度对DO含量的正效应逐渐转变为负效应,在磷的质量浓度为0.2~0.3 mg/L时负效应最大（亚热带季风气候）;对SD的负效应随磷浓度的增加先增大后略有减小,在磷的质量浓度为0.1~0.2 mg/L时负效应最大;COD_Mn和Chla含量对磷浓度的响应趋势基本相似,在亚热带季风气候条件下,磷的质量浓度分别为0.2~0.3 mg/L和>0.3 mg/L时二者的正效应最大。此外,与温带季风气候地区相比,在磷的质量浓度为0~0.1 mg/L时亚热带季风气候地区的湖泊水质更容易受磷浓度的影响,蓝藻水华爆发的风险相对较高。     

钼兰法分光光度测定砷磷硅——用赤霉素作新有机还原剂

本文报告砷和磷及硅在沸水浴加热的条件下与分别于1. 32和1. 92N 硫酸及2. 4盐酸介质中,借砷钼、磷钼和硅钼的杂多酸被赤霉素还原成相对应的钼杂多兰的水相显色反应作分光光度测定微量砷、磷和硅。兰色化合物可稳定一日以上;砷、磷和硅的摩尔吸光系数分别为2. 64×10~4、 2. 4×10~4和3. 51×10~4升·摩尔~(-1) ·厘米~(-1) ;桑德尔灵敏度分别为0. 0028、 0. 0013和0. 0008微克/厘米~2。方法灵敏、准确、简便,新还原剂又很稳定,优点甚多。     

辽河吉林省段干支流沉积物中氮和磷的形态与释放特征

利用化学提取方法测定分析辽河吉林省段干支流沉积物中氮和磷的质量比及形态,并在实验室条件下模拟研究沉积物中氨氮和可溶性磷酸盐的释放过程.结果表明:除杨木水库与支流条子河的沉积物中总磷和总氮质量比较高(1.09~3.00g/kg)外,其他干支流沉积物中的总磷和总氮质量比均较低(0.25~0.70g/kg);氨氮的质量比在杨木水库中下游的沉积物中相对较高(0.044~0.052g/kg);钙结合态磷、有机磷和残渣磷是总磷的主要存在形态,可交换态磷、铝结合态磷和铁结合态磷的质量比较低;酸性条件可促进沉积物释放氨氮和磷酸盐,碱性条件有利于沉积物释放氨氮;释放过程受微生物活动、pH值和溶解氧含量的影响.     

不同氮磷浓度对铜绿微囊藻生长特性的影响

在不同氮（N）、磷（P）初始浓度的培养液中对铜绿微囊藻（Microcystis aeruginosa）进行培养.利用Monod方程分别计算铜绿微囊藻对氮、磷的半饱和常数（Ks）.结果表明：以单一元素为限制底物时,满足铜绿微囊藻正常生长的氮浓度大于4.0 mg·L^-1,磷浓度大于0.50 mg·L^-1;铜绿微囊藻最适生长的氮浓度范围为32.0~64.0 mg·L^-1,磷浓度范围为1.0~1.50 mg·L^-1;以磷为限制底物时的半饱和常数Ks_p远远小于以氮为限制底物时的半饱和常数Ks_N(Ks_N>Ks_p),说明铜绿微囊藻对磷的亲和性高于氮.与铜绿微囊藻最大现存量（X）呈高度线性相关时的氮浓度范围为0.20~64.0 mg·L^-1,磷浓度范围为0.02~1.50 mg·L^-1.铜绿微囊藻比增长速率（μ）连续增加的氮浓度范围为0.20~1.60 mg·L^-1,磷浓度范围为0.02~0.50 mg·L^-1.     

FNA对短程反硝化除磷系统运行的影响

目的研究不同游离亚硝酸(FNA)质量浓度对短程反硝化除磷系统的运行效能的影响.方法利用成功启动的短程反硝化除磷SBR反应器,分析不同FNA质量浓度在缺氧反应段脱氮除磷和碳源的利用效果以及厌氧比释磷速率和缺氧比吸磷速率的变化.结果 FNA质量浓度为1.46×10~(-3 )mg/L时,系统的反硝化和除磷效果最佳;FNA质量浓度为2.19×10~(-3 )mg/L时,系统几乎无除磷效果但反硝化反应仍可发生;随FNA质量浓度的升高,PHB的合成量和消耗量表现为先增多后减少.结论系统内厌氧释磷量与缺氧吸磷量两者之间存在与FNA质量浓度变化不相关的线性关系.     

土壤磷形态的反射光谱特征及其光谱建模

由于对土壤磷的可见-近红外反射光谱的特征认识不足,土壤磷的光谱模型稳定性较差。为此,通过分离不同磷组分,分别以标准白板和残渣样品为参考光谱,间接和直接测定了不同磷组分的反射光谱。通过分析其光谱特征及光谱模型的间接和直接结果,发现各磷形态具有显著不同的反射光谱特征,光谱形状、反射率大小及峰/谷位置均不同,能够被现有可见-近红外光谱（200~1000 nm）定性和定量分析。在现有研究波段内,250 ~750 nm是土壤磷的敏感波段。研究结果为认识全磷的反射光谱特征及预测全磷含量提供了理论依据。