改性磷矿渣稳定铅污染土的赋存形态及浸出特性试验研究

采用改性磷矿渣(MPS)对铅(Pb)污染土进行稳定化处理.基于浸出试验、形态提取试验和矿物分析试验,研究了改性磷矿渣(MPS)添加量对稳定土中Pb的浸出特性、赋存形态和矿物成分的影响规律,并与相同添加量的普通硅酸盐水泥(OPC)作对比.结果表明：MPS和OPC均可降低污染土中Pb的浸出特性,但MPS对Pb稳定效果明显优于OPC.与OPC稳定土相比,MPS稳定土具有更好的环境安全特性和较低的溶出风险.形态提取试验表明：OPC可促进Pb从弱酸提取态向可还原态转化,而MPS可促进Pb从弱酸提取态向可氧化态转化,污染土中Pb赋存形态的改变是MPS和OPC稳定土Pb变化的主要原因.矿物分析试验表明：OPC对Pb的稳定机制为包裹、吸附和沉淀作用,而MPS稳定对Pb的稳定机制为生成难溶的氟磷氯铅矿沉淀.铅污染土中矿物成分的变化是Pb赋存形态和浸出特性变化的根本原因.     

施用稻壳炭对黄棕壤氮磷淋失及微生物生物量碳氮含量的影响

【目的】为减少农田氮磷淋失,提高土壤肥力,探究高孔隙度的稻壳炭在增强黄棕壤对养分元素吸附的特征。【方法】采用室内土柱淋溶试验,研究不同稻壳炭施用量(质量占比分别为0、1%、4%、8%、12%)条件下,黄棕壤总氮(TN)、硝态氮(NO^-₃-N)、铵态氮(NH⁺₄-N)、总磷(TP)、磷酸根(PO^3-₄)及可溶性有机碳(DOC)的淋失变化,并对黄棕壤氮磷养分和土壤微生物生物量的变化进行分析。【结果】随着施用量的增加,稻壳炭对黄棕壤TN、NO^-₃-N、NH⁺₄-N、DOC淋失的抑制效应增强,最佳施用量为12%时,TN、NO^-₃-N、NH⁺₄-N及DOC的淋失量与对照相比分别减少了85.41%、85.16%、92.61%、32.02%; 随其施用量的增加,稻壳炭对黄棕壤中P淋失的抑制效应不显著,TP和PO^3-₄的淋失量反而增加,TN、NO^-₃-N、有效磷(AP)及土壤微生物生物量碳氮(SMBC、SMBN)含量增高,而NH⁺₄-N含量减少。【结论】稻壳炭可以有效抑制黄棕壤氮素及DOC的淋失,对磷素的淋失抑制效果不显著。     

地浸采铀井场溶浸范围的地下水动力学控制模拟研究

以内蒙某砂岩铀矿地浸井场中抽液孔和注液孔之间的天然地下水流场为研究对象,通过地下水动力学模拟研究地下水的流速场,根据井场边缘注液孔的地下水流速场特征来探讨溶浸范围的确定方法和影响机制。结果表明:单孔抽、注液量对井孔处水位降升、溶浸液运移速度及距离有决定性的影响,其次叠加了地下水流向对井场的影响;由井场边缘注液孔向外的地下水流速随距离增大呈指数下降,地下水的流速场变化控制了溶浸液向井场外的运移距离和井场的溶浸范围。井场溶浸范围在垂直于地下水流向的东、西两侧对称,下游溶浸范围略大于上游,在开采年限5~10年内溶浸范围为60 m左右,比较符合该矿山的浸出效益及环保要求。     

自然老化作用下聚氯乙烯纳米塑料的形成及邻苯二甲酸酯类添加剂的释放

自然老化作用可以促进环境中纳米塑料的形成以及塑料中添加剂的释放,增强了塑料的生态风险以及人体健康风险。利用室外模拟实验,以典型的聚氯乙烯(PVC)塑料为研究对象,研究了自然老化作用下PVC塑料表面结构特征的变化,纳米塑料的形成以及邻苯二甲酸酯类添加剂的释放特征。结果表明：老化过程使得PVC发生了脱氯化氢和氧化反应,使得C=C键增多,并且形成了新的—OH和C—O键,显著增加了C=C指数、—OH指数和C—O指数。自然老化作用下,光照50 d时,水中纳米颗粒浓度由起始时的7.5×10⁶个/mL增加到9.5×10⁷个/mL;PVC塑料质量由3 200μg减少到2 000μg,质量损失率达到37.50%;体系的主导粒径明显降低,由起始时的约219.3 nm减小到约176.6 nm;三种邻苯二甲酸酯类添加剂在水中浸出浓度的大小顺序为邻苯二甲酸二丁酯(DBP,27.40μg/L)>邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP,9.69μg/L)>邻苯二甲酸丁基苄基酯(BBP,5.68μg/L),塑料中添加剂的含量及性质均对其浸出能力具有重要影响。     

秸秆还田与施肥方式下淮河流域安徽段灰潮土氮素淋失特征

为揭示农田灰潮土的氮素淋失特征,采用室内试验槽土壤淋溶试验,设无秸秆+不施肥(CK)、无秸秆+常规施肥(SF)、秸秆破碎填埋10 cm+常规施肥(JGF)、秸秆原状覆盖+不施肥(JG0)、秸秆破碎填埋10 cm+不施肥(JG10)、秸秆破碎填埋20 cm+不施肥(JG20)6种处理,综合研究坡度为5°时不同施肥方式及不同秸秆还田方式下总氮(TN)、总溶解性氮(TDN)、硝态氮(NO■-N)和铵态氮(NH■-N)的淋失特征。结果表明：不同处理下各形态氮素累积淋失量均在前期最大,秸秆配施化肥较单施化肥能够降低NO■-N及NH■-N淋失比例,减少土壤氮素的淋失。秸秆还田可抑制氮素淋失,且抑制效果表现为JG10> JG20> JG0。JG10能有效抑制TN及NH■-N的淋失率,JG20能有效抑制TDN及NO■-N的淋失率。氮素大部分以溶解态无机氮淋失,秸秆填埋越深,溶解性无机氮淋失量越小。研究结果对减少农田灰潮土氮素淋失量及控制农业非点源污染具有实际意义。     

富硅钒尾矿热活化及改性制备绿色环保“一体化”地聚合物

本研究的目的是通过热活化和改性的方式，将富硅钒尾矿制备成地聚合物前驱体。在热活化阶段，钒尾矿和氢氧化钠均匀混合后在高温下煅烧。掺入偏高岭土来调节热活化后钒尾矿的硅铝比例，并得到地聚合物前驱体。结合TG-DSC，SEM，XRD以及活化钒尾矿浸出试验结果发现，在热活化过程中，钒尾矿首先被氢氧化钠腐蚀，然后在颗粒表面形成硅酸钠。热活化后的钒尾矿在加水后，钒尾矿颗粒表面的硅酸钠层溶解，释放出硅组分并形成碱性的溶液环境。偏高岭土能够在碱性环境中溶解释放出铝组分，并与先前释放的硅组分发生地质聚合反应。残余未反应的颗粒通过地质聚合过程中产生的凝胶连接，从而紧密的粘结在一起，随后养护硬化成具有优异机械性能的地聚合物产品。本研究能够提高了地聚合物技术在大规模工业现场应用的可行性，能够促进钒尾矿及其他富硅的固体废物的综合利用。     

水口山铅锌矿4#金矿体矿石室内试验

对水口山铅锌矿4~#金矿体矿石进行了氰化物和硫脲室内浸出可行性研究,初步试验结果表明,可行性方案为氰化浸出工艺,并研究了氰化浸出工艺浸出剂浓度、氧化剂浓度、液固比等对浸出效果影响,金浸出率超过90％,获得了浸出的合适参数和工艺条件,可为下步现场试验提供参考依据。     

碳酸盐岩溶蚀作用中Cd的淋溶/残余行为

揭示碳酸盐岩溶蚀作用中镉(Cd)的淋溶/残余行为是完整理解碳酸盐岩风化剖面形成与演化过程中Cd的地球化学的重要环节。本文对一件白云岩试样进行了淋溶实验,设计了收集淋溶残余物与淋出液的两种装置,随淋溶进程,对淋溶残余物及淋出液相关组分进行了测试。贫Cd碳酸盐岩中的Cd(0.12 mg/kg)在酸不溶相富集(0.98 mg/kg),且样品中酸不溶物质量分数仅为2.48%。由于酸不溶物质量分数极低,酸溶相中Cd占全岩中Cd的质量比仍具有绝对优势。碳酸盐岩溶蚀过程中,在排水条件良好的条件下,酸溶相的Cd随碳酸盐溶解而淋失,酸不溶相的Cd随酸不溶物在淋溶残余物中的集聚而富集。碳酸盐岩溶蚀形成残积土的过程就是基岩中大量Cd绝对淋失与少量Cd显著相对残余富集的过程。     

金坛盐穴储气库畸形对盐腔体积影响

金坛盐穴储气库属于层状盐岩型储气库，建设过程中经常出现腔体畸形、偏溶现象，严重降低盐腔有效体积。研究腔体畸形对盐腔体积的影响规律，并在造腔过程中加以控制，将有助于加快库容工作气形成。结合金坛盐穴储气库实际盐腔情况，分析了腔体畸形、偏溶和底坑形状对盐腔有效体积的影响，并根据其形成原因给出了相应解决措施。结果表明，金坛盐穴储气库畸形、偏溶腔体约占总数的30%，畸形系数（11.8~90.1）×10^-3，畸形系数越大盐层利用率越低；畸形导致横截面为椭圆形，且不同深度的腔体直径差别较大，使腔体周围盐层利用率降低；偏溶使井间矿柱宽度过低，矿柱比减小，腔体直径受限，腔体积严重降低；底坑形状可分为“V”形、“一”形、“\”形、“A”形4种，其注气排卤效率依次降低，其中，“\”形、“A”形最不利盐腔空间利用，严重降低储气体积。对于腔体畸形可采用的控制手段有降低排量、采用正循环、天然气阻溶回溶等技术。对于偏溶可采用预测偏溶方向合理设计井位、降低矿柱比增加腔体直径等措施。底坑畸形尚无有效控制手段和提高注气排卤措施。该研究为后期腔体形状控制和提高盐腔体积奠定了理论基础，将有助于加快金坛盐穴储气库建设速度。     

文山州都龙复杂多金属高铟锌焙砂中性-还原联合浸出试验研究

在高铟、高铁闪锌矿在火法焙烧过程中,产出的锌焙砂在常规浸出条件下浸出率低,本文以文山州都龙复杂多金属高铟锌焙砂为研究对象,开展中性-高压还原联合浸出试验研究,通过条件优化,在初始浸出酸度为110 g/L,温度105 ℃,反应时间2.5 h,SO₂通入量理论值的1.05倍、搅拌速度450 r/min的条件下,锌、铟浸出率达到了98.96%、95.7%,有效解决了传统浸出工艺中锌、铟浸出率低的问题。