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淮南潘一矿煤基固废精细化学结构及重金属生态风险评价 被引量：5
1
作者 殷文文 张理群 +4 位作者 丁丹 单士锋 陈永春 安士凯 郑刘根 《煤田地质与勘探》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第12期176-184,共9页
煤基固体废弃物的清洁利用是矿区生态建设亟待解决的问题,重金属的结构形态是煤基固废清洁利用的关键。以安徽淮南矿区潘一矿煤矸石、粉煤灰为研究对象,利用XRF、XRD、SEM和FTIR等微区方法对煤基固废进行表征分析,探讨其精细化学结构及... 煤基固体废弃物的清洁利用是矿区生态建设亟待解决的问题,重金属的结构形态是煤基固废清洁利用的关键。以安徽淮南矿区潘一矿煤矸石、粉煤灰为研究对象,利用XRF、XRD、SEM和FTIR等微区方法对煤基固废进行表征分析,探讨其精细化学结构及重金属嵌布方式,并结合RAC(Risk Assessment Code)生态风险评价对重金属潜在风险进行评估。结果表明,煤矸石主要粒径以黏粒(0~5μm)和粗粉砂(10~50μm)为主,粒度不规则,空间分布间距较大,主要矿物为石英(SiO2),IR谱线辅助验证了AlO4和SiO4的弯曲振动。粉煤灰粒径以粗粉砂(10~50μm)和砂砾石(50~250μm)为主,表面以球状包裹体和多孔颗粒组成,粒径大小不一,主要矿物相是莫来石(Al6Si2O13),IR谱线发现其存在有机硅Si-O-Si对称伸缩和反对称伸缩。煤矸石中Ni、Pb以有机结合态和铁锰氧化物结合态为主,Cr、Cd、As的赋存形态主要是残渣态;粉煤灰中As主要以残渣态和有机结合态存在,其余重金属元素均以残渣态存在。RAC生态风险评价结果表明,煤矸石和粉煤灰中Cr、As属于低风险水平,其余重金属均无风险。研究结果对煤基固废资源化利用及矿区生态环境保护具有重要的现实意义。 展开更多
关键词 潘一矿 煤基固废 精细化学结构 重金属 生态环境 风险评价 淮南
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海相烃源岩吸附水中重金属的机理及行为研究 被引量：1
2
作者 张顶 郑刘根 +2 位作者 丁丹 单士锋 罗传华 《环境监测管理与技术》 北大核心 2025年第2期67-71,共5页
选用铜陵二叠系栖霞组灰岩(海相烃源岩)制备吸附材料,去除废水中的Cu^(2+)、Pb^(2+)、Zn^(2+)和Cd^(2+),并通过SEM、FT-IR、XRD、XPS等测试手段对其吸附前后的微观结构进行表征,分析其吸附过程中的影响因素及吸附机理。结果表明,制备的... 选用铜陵二叠系栖霞组灰岩(海相烃源岩)制备吸附材料,去除废水中的Cu^(2+)、Pb^(2+)、Zn^(2+)和Cd^(2+),并通过SEM、FT-IR、XRD、XPS等测试手段对其吸附前后的微观结构进行表征,分析其吸附过程中的影响因素及吸附机理。结果表明,制备的海相烃源岩吸附材料对废水中的Cu^(2+)、Pb^(2+)、Zn^(2+)和Cd^(2+)去除率分别达到98.7%、99.0%、96.8%和97.9%,吸附主要发生在前30 min;Cu^(2+)、Pb^(2+)和Zn^(2+)3种重金属离子的吸附偏向于准一级动力学模型,Cd^(2+)的吸附在准一级动力学模型和准二级动力学模型都能较好拟合;海相烃源岩矿物材料对Cu^(2+)和Zn^(2+)的吸附符合Langmuir模型,而对Pb^(2+)和Cd^(2+)的吸附则更符合Freundlich模型。 展开更多
关键词 重金属离子 海相烃源岩 吸附机理 吸附动力学 废水处理
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搅拌站混凝土废水对碱-激发矿渣材料性能的影响
3
作者 丁丹 张治国 +5 位作者 单士锋 余敏 郑永红 胡友彪 陈佩圆 朱海东 《混凝土》 北大核心 2025年第3期163-167,共5页
为高效处置和资源化利用搅拌站混凝土废水(CWw),采用CWw作为碱-激发矿渣胶凝材料(AASM)的拌和水来源,研究不同CWw掺量对AASM性能的影响.研究结果表明:CWw的残留减水剂、高pH及丰富的离子环境对AASM水化过程同时产生了水化抑制和水化促... 为高效处置和资源化利用搅拌站混凝土废水(CWw),采用CWw作为碱-激发矿渣胶凝材料(AASM)的拌和水来源,研究不同CWw掺量对AASM性能的影响.研究结果表明:CWw的残留减水剂、高pH及丰富的离子环境对AASM水化过程同时产生了水化抑制和水化促进作用,而水化促进作用更为明显,最优组的72 h累计放热量提高12.8%.基于此,CWw促进了AASM的化学收缩发展,不仅提高了AASM的长龄期抗压强度,增幅达到0.2%~10.9%,还显著减小了其自收缩,最大降低幅度为48.2%.使用CWw作为AASM的拌和水来源是可行的,具有显著的经济和环境效益。 展开更多
关键词 碱-激发矿渣胶凝材料 搅拌站混凝土废水 水化特性 自收缩 环境和经济效益
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极小短小杆菌强化狼尾草修复镉污染土壤的效应
4
作者 陈诚 孙昌一 +3 位作者 郑刘根 丁丹 单士锋 罗传华 《环境化学》 北大核心 2025年第4期1517-1527,共11页
长期人类活动导致重金属镉(Cd)在土壤中大量积累,对人类健康和环境造成威胁,迫切需要解决.本文筛选极小短小杆菌(Curtobacteriumpusillum)作为实验材料,根据盆栽试验,研究在不同程度的Cd污染(CK:0.25 mg·kg^(-1)、L:1.50 mg·k... 长期人类活动导致重金属镉(Cd)在土壤中大量积累,对人类健康和环境造成威胁,迫切需要解决.本文筛选极小短小杆菌(Curtobacteriumpusillum)作为实验材料,根据盆栽试验,研究在不同程度的Cd污染(CK:0.25 mg·kg^(-1)、L:1.50 mg·kg^(-1)、M:3.00 mg·kg^(-1)和H:6.00 mg·kg^(-1))土壤中接种极小短小杆菌,对土壤生态环境、Cd的赋存形态及供试植物狼尾草(Pennisetum alopecuroides)的生长和Cd富集转运能力的影响.研究结果表明,土壤接种极小短小杆菌能够减轻Cd对土壤理化性质和酶活性的抑制作用,它在提高土壤中有效态Cd含量的同时,还能促进狼尾草生长(包括株高、根长、生物量和叶绿素含量),增强狼尾草对Cd的富集提取和转运去除能力.其中在3.00 mg·kg^(-1)Cd污染水平下,接种极小短小杆菌处理组狼尾草的富集系数(BCF)最高,地上部和地下部的BCF分别为5.35和11.3;在6.00 mg·kg^(-1)污染水平下,接种极小短小杆菌处理组狼尾草的地上部和地下部Cd积累量分别为76.1μg·plant^(-1)和31.1μg·plant^(-1),比未接种极小短小杆菌对照组分别提高333.4%和144.9%.并且在接种极小短小杆菌的条件下,狼尾草对土壤Cd的修复效率在45.7%—74.2%.说明极小短小杆菌在促进狼尾草修复土壤重金属Cd方面具有潜在应用价值,对污染土壤修复和土壤生态系统健康维护具有重要意义. 展开更多
关键词 CD 污染土壤 狼尾草 极小短小杆菌 修复效率.
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柠檬酸-氯化铁混合电解质溶液电动修复Cu污染底泥
5
作者 欧阳涌 郑刘根 +2 位作者 丁丹 单士锋 罗传华 《环境化学》 北大核心 2025年第4期1478-1486,共9页
电动修复过程中,底泥中重金属的赋存形态影响着其迁移能力.为提高电动修复对底泥重金属污染的修复效率,以铜陵市某河道Cu污染底泥为研究对象,开展了复合电解质溶液(柠檬酸+氯化铁)对电动修复的影响研究,探究了不同电解质和复合电解质中... 电动修复过程中,底泥中重金属的赋存形态影响着其迁移能力.为提高电动修复对底泥重金属污染的修复效率,以铜陵市某河道Cu污染底泥为研究对象,开展了复合电解质溶液(柠檬酸+氯化铁)对电动修复的影响研究,探究了不同电解质和复合电解质中氯化铁的浓度对电动修复中铜迁移效率的影响,揭示了修复后底泥中铜赋存形态的影响因素.实验结果表明,在电压梯度为1.5 V·cm-1,修复周期为5 d的条件下,采用纯水、柠檬酸(0.1 mol·L^(-1))、柠檬酸(0.1 mol·L^(-1))+氯化铁(0.01 mol·L^(-1)、0.02 mol·L^(-1)、0.05 mol·L^(-1))作为电解质溶液的条件下对铜的去除效率分别达到27.61%、40.39%、51.16%、62.59%、61.34%,实验最佳电解质组合为柠檬酸(0.1 mol·L^(-1))+氯化铁(0.02 mol·L^(-1));与单一的柠檬酸相比,柠檬酸与氯化铁混合能有效提高铜的迁移效率;Visual MINGTEQ软件模拟结果显示,柠檬酸和铜形成的带正电有机-金属配合物有利于底泥中Cu的去除,柠檬酸与氯化铁溶液能够提高底泥中Cu向弱酸提取态转化,从而提高Cu的迁移能力.研究结果可为河道底泥电动修复重金属污染提供参考和借鉴. 展开更多
关键词 底泥 重金属污染 电动修复 混合电解质溶液.
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铜陵市水木冲铜尾矿资源勘查及回收利用工艺研究 被引量：2
6
作者 单士锋 丁丹 +3 位作者 张顶 欧阳涌 赵健 刘川云 《东华理工大学学报（自然科学版）》 CAS 2023年第3期293-301,共9页
铜陵是长江中下游重要的有色金属矿产地,堆存大量的有色金属尾矿。为综合回收利用尾矿资源,解决尾矿库环境安全风险问题,以水木冲铜尾矿为研究对象,采用钻孔取样、化学分析、粒度分析、矿物解离分析(MLA)等手段进行资源勘查,在详细的工... 铜陵是长江中下游重要的有色金属矿产地,堆存大量的有色金属尾矿。为综合回收利用尾矿资源,解决尾矿库环境安全风险问题,以水木冲铜尾矿为研究对象,采用钻孔取样、化学分析、粒度分析、矿物解离分析(MLA)等手段进行资源勘查,在详细的工艺矿物学研究基础上进行浮选探索试验研究。研究结果表明:水木冲铜尾矿主要可回收组分为Cu、S、Au、Ag,影响环境安全的重金属含量较高;浮选探索试验可获产率2.33%、硫品位33.52%、铜品位0.75%、银品位39.50×10^(-6)的硫精矿,具有回收利用价值,浮选后尾矿可用于建材等。 展开更多
关键词 铜尾矿 工艺矿物学 资源回收利用 浮选 铜陵
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复合型植物源活化剂强化蜈蚣草修复砷污染土壤的效应研究 被引量：4
7
作者 刘抗旱 郑刘根 +2 位作者 张理群 丁丹 单士锋 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2023年第3期635-642,共8页
长期的人类活动导致砷(As)在土壤中大量积累,对生态环境和人体健康构成严重威胁,迫切需要修复。通过将谷氨酸二乙酸四钠(GLDA,10%)、蜈蚣草水提取物(10%)和茶皂素(4%)以不同比例混合形成复合型植物源活化剂作为试验材料,以As污染的尾矿... 长期的人类活动导致砷(As)在土壤中大量积累,对生态环境和人体健康构成严重威胁,迫切需要修复。通过将谷氨酸二乙酸四钠(GLDA,10%)、蜈蚣草水提取物(10%)和茶皂素(4%)以不同比例混合形成复合型植物源活化剂作为试验材料,以As污染的尾矿区土壤作为研究对象,根据土壤模拟和盆栽试验,研究不同配比方案的复合型植物源活化剂对土壤中As的生物有效态含量、供试植物蜈蚣草(Pteris vittata)生物量和提取As的影响,筛选出复合型植物源活化剂最佳的配比方案。研究结果表明,在土壤模拟试验中,复合型植物源活化剂处理土壤中残渣态As的质量分数显著降低,而生物有效态As质量分数显著升高,将残渣态转化为生物有效态,在GST7(7꞉12꞉1)处理条件下,生物有效态As的质量分数达到最大,较对照组(CK)提高了40.80%。盆栽试验中,复合型植物源活化剂处理蜈蚣草生物量随GLDA比例升高和茶皂素比例降低,呈现先升高后降低的趋势,在GST6(6꞉12꞉2)处理时达到最大,为3.58 g·plant−1,较CK提高了45.21%。蜈蚣草中As的质量分数显著升高,且随GLDA比例升高和茶皂素比例降低逐渐升高,在GST7处理时蜈蚣草地上部和根部As的质量分数达到最大,为738.30 mg·kg^(-1)和281.20 mg·kg^(-1),较CK提高了40.17%和22.63%。蜈蚣草对As的提取量和去除率变化趋势与其生物量变化一致,呈现先升高后降低的趋势,在GST6处理时达到最大,其值为1795.10μg·plant−1和0.59%,是CK的1.85倍和1.90倍。综合表明复合型植物源活化剂的配比方案为GST6(6꞉12꞉2)时蜈蚣草的修复效果最佳,可作为一种新的As污染土壤的植物修复策略。 展开更多
关键词 蜈蚣草 GLDA 茶皂素 水提取物 植物修复 As污染土壤
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不同种类蔬菜对芘的耐性和累积特性差异研究 被引量：1
8
作者 张鑫岚 郑刘根 +3 位作者 朱奕兴 李寒 丁丹 单士锋 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2023年第12期2094-2102,共9页
多环芳烃会影响蔬菜的生长发育,导致其产量和品质降低,最终通过食物链危害人体健康。通过温室盆栽土培试验,测定不同质量分数(0、50、100、200、400 mg·kg^(-1))芘作用下小白菜(Brassica chinensis L.)、胡萝卜(Daucus carota L.)... 多环芳烃会影响蔬菜的生长发育,导致其产量和品质降低,最终通过食物链危害人体健康。通过温室盆栽土培试验,测定不同质量分数(0、50、100、200、400 mg·kg^(-1))芘作用下小白菜(Brassica chinensis L.)、胡萝卜(Daucus carota L.)、番茄(Solanum lycopersicum L.)的生长指标(根长、株高、鲜质量)、叶绿素质量分数、品质指标(可溶性蛋白、可溶性糖、维生素C)和蔬菜各部位芘质量分数等,对芘处理下不同种类蔬菜的耐性和累积特性进行了比较研究,筛选出高耐芘性和低富集能力的蔬菜品种。结果表明,1)芘处理降低了3种蔬菜的生长参数,抑制了蔬菜的光合作用,3种蔬菜耐芘能力大小顺序为:番茄>小白菜>胡萝卜。2)蔬菜品质方面,小白菜和胡萝卜可溶性蛋白随土壤芘质量分数的升高而降低,番茄可溶性蛋白表现为先增加后减少;小白菜、胡萝卜和番茄可溶性糖质量分数均降低且400 mg·kg^(-1)芘处理下分别降低了21.6%、36.2%和19.1%;芘处理刺激了蔬菜维生素C的生成,其中番茄维生素C质量分数增幅最大,3种蔬菜中番茄品质受芘影响最小。3)不同种类蔬菜各部位芘质量分数存在显著差异,但均以根系积累为主,积累量随芘质量分数的升高而增加;3种蔬菜可食部位芘富集系数表现为胡萝卜(0.162)>小白菜(0.0463)>番茄(1.32×10^(-3)),并且3种蔬菜中番茄芘转运系数最小。综合研究表明,3种蔬菜中番茄耐土壤芘污染的能力高,品质最好,可食部位富集芘能力低,芘从根部向地上各器官转运的能力最弱,与小白菜和胡萝卜相比更适合在芘污染的农田土壤上种植。研究结果可为污染土壤蔬菜种植提供参考。 展开更多
关键词 芘 蔬菜 生长 品质 积累与转运 品种差异
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