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安徽花山尾矿库溃坝污染农田土壤中As、Sb的释放及垂向迁移特征 被引量：9
1
作者 蔡永兵 邵俐 +3 位作者 范行军 李飞跃 孟凡德 张华 《环境化学》 CAS CSCD 北大核心 2020年第9期2479-2489,共11页
近年来,极端天气引发的尾矿库泄露和溃坝事故频发,导致周边农田极易遭受高重金属含量的尾矿砂污染.为进一步探讨富含重金属的尾矿砂进入土壤后砷(As)、锑(Sb)的释放及迁移行为,评估其潜在的污染风险,本研究以安徽省某小型锑金矿区周边... 近年来,极端天气引发的尾矿库泄露和溃坝事故频发,导致周边农田极易遭受高重金属含量的尾矿砂污染.为进一步探讨富含重金属的尾矿砂进入土壤后砷(As)、锑(Sb)的释放及迁移行为,评估其潜在的污染风险,本研究以安徽省某小型锑金矿区周边农田为例,分析了矿区表层和剖面土壤中砷和锑的含量,并利用污染农田土壤开展了柱淋溶实验.结果表明,研究区污染农田表层土壤中As和Sb的含量分别为(141±11.4)mg·kg-1和(104±5.2)mg·kg-1,分别超过中国土壤背景值12倍和85倍,也远高于对照田表层土壤,达到重度污染水平.尽管具有相似的地球化学性质,但As和Sb在土壤垂向迁移方面表现出不同的特性.土壤中的Sb主要分布于表层,其含量随剖面深度增加逐渐降低;而土壤As含量除表层较高外(113 mg·kg-1),在60 cm深度出现一个极大值(114 mg·kg-1).这表明表层污染土壤中的As和Sb会逐渐向下迁移,并且As的迁移能力高于Sb.在不同pH和不同浓度磷溶液淋滤下,As的释放强度均明显大于Sb,不同pH溶液淋滤条件下As的最大释放浓度达到1151μg·L-1,Sb的最大释放浓度只有10μg·L-1.不同浓度磷溶液淋滤条件下As和Sb的最大淋出浓度分别为1277μg·L-1和170μg·L-1.磷肥的大量施加可以促进尾矿砂污染土壤中As、Sb的释放,增大其潜在生态风险. 展开更多
关键词 矿区 农田土壤 AS SB 释放迁移
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畜禽粪便生物炭固碳量、养分量的估算及田间施用潜在风险预测 被引量：14
2
作者 李飞跃 吴旋 +4 位作者 李俊锁 谢越 范行军 蔡永兵 赵建荣 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第9期2202-2209,共8页
为了探讨畜禽粪便转化为生物炭后固碳量、养分量及田间施用潜在风险,选取了牛粪、猪粪和鸡粪为主要畜禽粪便原料制备生物炭,通过对其产率、碳含量、养分含量及重金属含量的分析,结合畜禽粪便产量数据,估算了畜禽粪便转化生物炭后固定碳... 为了探讨畜禽粪便转化为生物炭后固碳量、养分量及田间施用潜在风险,选取了牛粪、猪粪和鸡粪为主要畜禽粪便原料制备生物炭,通过对其产率、碳含量、养分含量及重金属含量的分析,结合畜禽粪便产量数据,估算了畜禽粪便转化生物炭后固定碳的量和养分的量,并对其田间施用潜在的重金属污染风险进行预测。结果发现:我国2015年主要畜禽粪便总产量达到1.90×10^9 t,其全部转化为生物炭后,固碳量达到3.51×10^8 t,相当于我国约17.2%的碳排放量;此外,固定的总养分量为1.73×10^8 t,氮、磷(P2O5)和钾(K2O)分别占总养分的32.6%、46.8%和20.6%。然而,畜禽粪便生物炭中Cu、Zn和Cd的含量超标严重,特别是猪粪生物炭中Cd的含量高达34.36 mg·kg^-1,超标极其严重不能直接还田。研究表明,畜禽粪便转化为生物炭是一种有效固定碳和养分的方法,但也存在重金属污染的潜在环境风险,需对其作进一步评估。 展开更多
关键词 畜禽粪便 生物炭 碳排放 养分 重金属
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改性生物炭催化过硫酸盐脱色金橙Ⅱ 被引量：12
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作者 李飞跃 桂向阳 +5 位作者 刘晨 谢越 王艳 范行军 蔡永兵 梅艳艳 《环境污染与防治》 CAS CSCD 北大核心 2018年第11期1207-1213,共7页
以生物质热解发电副产物稻壳生物炭为原料,利用HF和NaOH对其进行酸碱改性处理,制备改性生物炭(HF-BC和NaOH-BC),并对其理化性质进行分析,同时研究其催化过硫酸盐(PS)脱色金橙Ⅱ(AO7)的效果及其影响因素。结果表明:(1)和稻壳生物炭相比,N... 以生物质热解发电副产物稻壳生物炭为原料,利用HF和NaOH对其进行酸碱改性处理,制备改性生物炭(HF-BC和NaOH-BC),并对其理化性质进行分析,同时研究其催化过硫酸盐(PS)脱色金橙Ⅱ(AO7)的效果及其影响因素。结果表明:(1)和稻壳生物炭相比,NaOH-BC的比表面积、孔内比表面积、孔体积和平均孔径分别增加了0.40、12.04、1.57、0.89倍,HF-BC也分别增加了0.18、8.27、1.45、1.07倍;NaOH-BC的羧基和酚羟基摩尔浓度分别增加了30%和15%,HF-BC也分别增加了58%和90%。(2)改性生物炭催化PS脱色AO7具有较好的效果,反应14h后AO7去除率超过90%且均优于稻壳生物炭。(3)AO7去除率随初始pH和AO7初始浓度的增大而减小,随生物炭和PS投加量的增大而增大。 展开更多
关键词 生物炭 改性 过硫酸盐 催化 金橙Ⅱ
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复合型生物炭对废水中亚甲基蓝的吸附作用 被引量：5
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作者 李飞跃 陶进国 +2 位作者 桂向阳 李林 胡丽 《环境污染与防治》 CAS CSCD 北大核心 2017年第7期708-712,共5页
以木屑、二氧化硅为原料,采用慢速热解法制备了木屑生物炭(BC)和木屑-二氧化硅复合型生物炭(CBC),并对其物理化学性质进行表征,同时研究其吸附水中亚甲基蓝的吸附等温方程、动力学过程和影响因素。结果表明,和BC相比,CBC的比表面积、孔... 以木屑、二氧化硅为原料,采用慢速热解法制备了木屑生物炭(BC)和木屑-二氧化硅复合型生物炭(CBC),并对其物理化学性质进行表征,同时研究其吸附水中亚甲基蓝的吸附等温方程、动力学过程和影响因素。结果表明,和BC相比,CBC的比表面积、孔体积和平均孔径分别增加了2.85、7.00、1.21倍。CBC和BC对亚甲基蓝的吸附符合Langmuir吸附等温方程,其最大吸附量分别为26.60、5.37mg/g,CBC对亚甲基蓝的吸附能力更强。CBC和BC对亚甲基蓝的吸附动力学过程遵循准二级动力学方程。此外,和BC相比,CBC对亚甲基蓝的吸附效果受pH和离子强度影响较小。 展开更多
关键词 复合型生物炭 亚甲基蓝 吸附 染料废水
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不同温度条件下制备的生物炭对水相Cu^2+的吸附性能 被引量：11
5
作者 李飞跃 许吉宏 +1 位作者 周亚林 李圣健 《生态与农村环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第5期663-671,共9页
以稻壳和木屑为原料,分别制备不同温度(200~700℃)条件下稻壳生物炭(DBC200~DBC700)和木屑生物炭(MBC200~MBC700),对其性质进行表征,研究其对Cu^2+的吸附效果,筛选出吸附效果最好的生物炭,进而探究其对Cu^2+的吸附等温线、吸附动力学及... 以稻壳和木屑为原料,分别制备不同温度(200~700℃)条件下稻壳生物炭(DBC200~DBC700)和木屑生物炭(MBC200~MBC700),对其性质进行表征,研究其对Cu^2+的吸附效果,筛选出吸附效果最好的生物炭,进而探究其对Cu^2+的吸附等温线、吸附动力学及动态淋洗吸附效果。结果表明,高温制备的生物炭有利于对Cu^2+的吸附,木屑生物炭对Cu^2+的吸附效果优于相同温度条件下制备的稻壳生物炭,其中DBC700和MBC700对Cu^2+的吸附量最高。稻壳生物炭对Cu^2+的吸附量与其pH、比表面积和羧基含量之间呈显著相关关系,与孔体积之间呈极显著相关关系;木屑生物炭对Cu^2+的吸附量与总酸性官能团含量之间呈显著相关关系,与pH和羧基含量之间呈极显著相关关系。DBC700和MBC700对Cu^2+的吸附等温线更符合Freundlich模型。准一级和准二级动力学模型都能较好地描述DBC700和MBC700对Cu^2+的吸附动力学特性。此外,DBC700和MBC700对Cu^2+的动态平均淋洗吸附量分别为7.58和16.12 mg·g^-1。可见,稻壳和木屑生物炭可以用作去除废水中Cu^2+的吸附剂。 展开更多
关键词 生物炭 吸附 温度 淋洗 CU^2+
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蘑菇渣和稻秸堆肥中DOM与Cu^(2+)的络合机制 被引量：6
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作者 范行程 葛俊杰 +4 位作者 谢越 任兰天 纪文超 范行军 王翔 《生态与农村环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期285-292,共8页
堆肥中溶解性有机质(DOM)对重金属具有显著的络合作用,影响其在环境中的迁移和转化。研究采用三维荧光-平行因子(EEM-PARAFAC)结合二维相关光谱(2DCOS)分析方法,系统解析蘑菇渣堆肥(MRC)及水稻秸秆堆肥(RSC)中DOM与Cu^(2+)的络合机制。E... 堆肥中溶解性有机质(DOM)对重金属具有显著的络合作用,影响其在环境中的迁移和转化。研究采用三维荧光-平行因子(EEM-PARAFAC)结合二维相关光谱(2DCOS)分析方法,系统解析蘑菇渣堆肥(MRC)及水稻秸秆堆肥(RSC)中DOM与Cu^(2+)的络合机制。EEM-PARAFAC结果表明,MRC-DOM和RSC-DOM主要由类腐殖酸(C1)、类富里酸(C2)和类蛋白质(C3)组成,各组分分别占MRC-DOM总荧光强度的43%、32%和25%,占RSC-DOM的39%、29%和32%。2种堆肥DOM与Cu^(2+)作用过程中,3类组分荧光强度均呈不断降低趋势,表明它们均与Cu^(2+)发生了显著的络合作用。2种堆肥中不同荧光组分(C1~C3)与Cu^(2+)的有效猝灭常数(lg K)在4.54~4.76之间,均表现为C3>C1>C2,表明类蛋白组分(C3)与Cu^(2+)结合能力最强,其次为类腐殖酸(C1),类富里酸(C2)最低。2DCOS结果显示,堆肥DOM中类蛋白荧光组分与Cu^(2+)结合能力最强,而类富里酸优先与Cu^(2+)发生反应。总体而言,MRC-DOM和RSC-DOM中类蛋白和类腐殖质组分是与Cu^(2+)发生络合作用的关键物质,且2类堆肥DOM具有类似的Cu^(2+)络合机制(包括活性位点、络合能力和反应顺序)。研究结果为进一步了解堆肥对土壤Cu^(2+)迁移和转化行为的影响提供了重要的理论基础。 展开更多
关键词 堆肥 溶解性有机质 Cu 2+ 三维荧光-平行因子分析 二维相关光谱
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广西茶山锑矿尾矿砂中重金属淋滤释放的关键影响因素研究 被引量：4
7
作者 蔡永兵 张竞博 +3 位作者 索改弟 孟凡德 李飞跃 张国平 《环境污染与防治》 CAS CSCD 北大核心 2021年第10期1219-1224,共6页
为探明广西茶山锑矿尾矿砂中重金属淋滤释放的关键影响因素,采用模拟淋滤实验研究了pH、酸中和物质对尾矿砂中重金属Zn、As、Sb和Pb淋滤释放的影响。结果表明:茶山锑矿尾矿砂中重金属含量很高,存在污染周边土壤和水体的风险;pH、酸中和... 为探明广西茶山锑矿尾矿砂中重金属淋滤释放的关键影响因素,采用模拟淋滤实验研究了pH、酸中和物质对尾矿砂中重金属Zn、As、Sb和Pb淋滤释放的影响。结果表明:茶山锑矿尾矿砂中重金属含量很高,存在污染周边土壤和水体的风险;pH、酸中和物质能显著影响尾矿砂中重金属的淋滤释放行为,其中pH是影响尾矿砂中As、Sb和Pb释放的关键因素,但对尾矿砂中Zn的释放基本没有影响;Fe(OH)_(3)对4种重金属元素均有良好的固定效果,CaCO_(3)除淋滤初期会促进Sb淋滤释放外,对Zn、As、Pb也有良好的固定效果;添加Ca(OH)_(2)和CaO产生的强碱性体系会在淋滤初期抑制As、Sb的淋出,但造成Pb的大量释放。 展开更多
关键词 茶山锑矿 尾矿砂 重金属 释放
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硅基载铁材料催化H_2O_2降解染料废水 被引量：2
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作者 李飞跃 陶进国 +1 位作者 桂向阳 夏任杰 《环境科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2017年第11期114-120,共7页
采用浸渍-高温煅烧的方法制备了负载型Fe/Si O2催化材料,并利用该催化材料催化H_2O_2降解亚甲基蓝废水,同时考查了不同因素对亚甲基蓝降解效果的影响。结果表明,催化材料催化H_2O_2对亚甲基蓝废水具有较好的去除效果,受到催化材料投加量... 采用浸渍-高温煅烧的方法制备了负载型Fe/Si O2催化材料,并利用该催化材料催化H_2O_2降解亚甲基蓝废水,同时考查了不同因素对亚甲基蓝降解效果的影响。结果表明,催化材料催化H_2O_2对亚甲基蓝废水具有较好的去除效果,受到催化材料投加量、H_2O_2浓度、pH、反应时间等因素影响。正交试验结果表明,影响因素的主次关系依次为H_2O_2浓度、pH值、反应时间及催化材料的投加量。为了考查该催化材料稳定性,经4次循环利用后,发现亚甲基蓝脱色率仍在97%以上。此外,该催化材料催化H_2O_2降解工业染料废水,色度去除率达到近100%,并且其COD去除率达到84.3%,符合染料废水达标排放要求。 展开更多
关键词 二氧化硅负载铁 非均相催化 过氧化氢 亚甲基蓝 催化剂
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