选用柠檬酸为淋洗剂,分别在超声和微波辅助下对某铀尾矿附近的污染土壤进行淋洗修复.通过改变柠檬酸浓度、液固比、超声功率和温度、微波功率等参数分析其对土壤中铀去除的影响,得到超声、微波强化淋洗最佳参数.通过构建淋洗动力学模型、金属化学形态分析和 XRD分析等手段分析土壤中铀的淋出特性、淋洗前后金属的流动性和稳定性,揭示超声和微波辅助柠檬酸对土壤中铀去除的机理.结果表明,超声、微波强化柠檬酸淋洗铀污染土壤最佳参数为:柠檬酸浓度 0.05 mol∕L、液固比 15 mL∕g、超声功率 675 W、超声温度 40℃、超声时间 90 min、微波功率 300 W、微波时间 15 min.两种强化化学淋洗动力学模型基本符合颗粒内扩散模型,与复非均相扩散模型拟合度最高,土壤中铀的扩散类型为复非均相扩散.淋洗过程不仅仅为简单的扩散控制,有可能伴随离子交换作用、络合反应等一系列反应.
构建了两级部分亚硝化(PN)∕厌氧氨氧化(ANAMMOX)耦合脱氮系统,研究了耦合系统处理稀土氨氮废水脱氮性能和微生物群落结构的变化,探讨了稀土元素对系统脱氮功能微生物活性的影响.结果表明,通过控制溶解氧能成功启动两级PN∕ANAMMOX反应器,当进水中稀土元素 Y(Ⅲ)浓度大于10 mg∕L时,两级PN∕ANAMMOX耦合系统脱氮性能将逐步降低,停止添加 Y(Ⅲ)后,其性能也不能恢复.同时短期试验表明,当 Y(Ⅲ)浓度大于 40 mg∕L时对 AOB菌活性有抑制作用,当 Y(Ⅲ)浓度大于20 mg∕L时对 ANAMMOX菌活性有抑制作用,且抑制效果随着浓度的升高而增强.高通量测序技术表明,稀土元素 Y(Ⅲ)冲击会降低系统中 AOB 菌(Nitrosomonas)及 ANAMMOX 菌(Candidatus_Kuenenia)丰度,且对Candidatus_Kuenenia的影响强于Nitrosomonas.
目前退役磷酸铁锂正极材料的回收主要是通过选择性浸出回收锂,已实现工业化运行.然而,退役磷酸铁锂正极材料中锂回收后残留的磷铁渣尚未出现有效的处理方法,亟待解决.提出一种盐协助碳热还原—水浸分离法,先通过K2CO3和碳热还原共同作用将FePO4转化为Fe和磷钾化合物,再通过水浸方式将铁和磷分离.系统研究了碳热还原条件对铁磷分离效果的影响.结果表明,在焙烧温度900 ℃、焙烧保温时间4.0 h、K2CO3与磷铁渣质量比0.7、碳粉与磷铁渣质量比0.3的条件下,焙烧产物经常温水浸分离,Fe的回收率为99.3％,水浸固体产物经磁选分离可得到Fe含量为95.2％的产物,实现了磷铁渣中铁与磷的高效分离.本工艺具有不使用强酸、回收过程简单、磷铁渣利用率高等优点,具有工业应用潜力.
以滇东北某冶炼企业地块作为研究区,根据污染源分布情况共布设37个采样点钻孔,在不同地层及深度采集了 115件土壤样品,根据钻孔信息利用地层建模-钻孔模型方法建立了研究区三维地层模型,并根据土壤样品重金属浓度分析测试结果,对土壤中重金属的空间分布特征进行了分析,同时获取了不同重金属指标之间的浓度相关性,采用克里格插值数值模拟方法,建立了研究区土壤不同深度的重金属浓度分布模型,并对重金属的迁移特征及影响因素进行了分析.结果表明:1)受人类生产活动影响,表层土壤中重金属出现明显的累积效应,5种重金属的平均浓度远超背景值;水渣池区域As、Co超过了建设用地土壤污染风险第二类用地管控值,Cd、Ni、Pb超过了建设用地土壤污染风险第二类用地筛选值,出现了明显的污染现象.2)表层土壤中Co、Ni、Cd、As、Pb变异系数逐渐减小,表明浓度分布不均匀性受外源影响程度依次降低;变异系数随深度增加逐渐减小,表明人为生产活动等外源因素导致了浓度垂向分布不均匀,且随着深度的增加受外源影响程度逐渐减弱.3)As、Co、Ni显示出极显著相关,呈现出明显的相互伴生聚集现象,物质来源及受外源影响的作用极度相似;As-Cd、As-Pb、Co-Pb、Pb-Ni显示出较高相关性,相互聚集现象不明显;其他污染物之间的相关性较差,基本没有出现聚集现象.4)重金属在人工填土层范围内的垂向迁移特征明显,受下伏分布连续的第四系黏土层阻隔影响,随着深度的增加污染羽的弥散范围逐渐扩大;非饱和带中由于缺乏水动力作用,污染羽水平迁移迁移扩散作用不明显.
为解决土壤重金属镉污染问题,在实验室条件下研究了 EDTA、柠檬酸、乙醇酸、氯化镁、十二烷基硫酸钠(SDS)对某地镉超标土壤的解吸作用,探究以上几种淋洗剂最佳去除浓度及液固比,并探究几种淋洗剂复配对土壤淋洗效果的影响.结果表明,有效镉的去除效果为EDTA(84％)＞乙醇酸(71.02％)＞氯化镁(59.45％)＞柠檬酸(56.69％)＞SDS(11.02％).在液固比3时淋洗剂达到最佳淋洗效果.复配方案中EDTA与乙醇酸混合体积比为1∶2时达到最大值87.48％,与柠檬酸混合体积比为1∶1时达到85.91％,增强了 EDTA的效果,与SDS混合则无明显影响.氯化镁与柠檬酸、乙醇酸复配效率分别可以达到81.5％、82.6％,与SDS混合则呈现轻微拮抗的效果.两种酸与SDS的混合淋洗剂虽未提高重金属去除率,但在调节土壤pH、节省酸用量上起到一定作用.综合淋洗效率及对土壤pH、有机质、阳离子交换量的影响,0.13 mol/L EDTA与1 mol/L柠檬酸在液固比3、混合体积比1∶1时达到最佳淋洗效率85.91％.试验结果可为利用柠檬酸与EDTA复配和氯化镁与两种小分子酸复配提高重金属在土壤介质中的解吸率提供参考,为污染土壤的治理提供思路.
