简介:本文详细报告了水介质中多金属海水矿瘤吸附砷(Ⅲ)和砷(Ⅴ)的研究结果。海水矿瘤的元素成分主要由铁、锰、硅(含有微量铝)、铜、钴和镍。海水矿瘤对砷(Ⅴ)的吸附取决于水介质的pH值,而砷(Ⅲ)的吸附不受水介质pH值的影响。砷吸附数据大体上符合兰米尔(Langmuir)等温线。砷(Ⅲ)和砷(Ⅴ)的动力学数据满足一种假定的二级动力学模型。海水矿瘤去除砷的效果取决于砷的初始浓度。当水介质中砷(Ⅲ)的初始浓度为0.34mg/L或砷(Ⅴ)的初始浓度为0.78mg/L时,海水矿瘤的最佳剂量为0.74mg/g。砷(Ⅲ)的吸附一般取决于离子环境。除PO4^3-以外,砷(Ⅲ)的吸附不受阴离子的影响,但受阳离子的影响显著。另一方面,砷(Ⅴ)的吸附受阴离子的影响显著,但不受阳离子的影响。试验结果表明,海水矿瘤吸附的砷(Ⅲ)主要为内部结核复合物,而吸附的砷(Ⅴ)为部分内部结核和部分外部结核复合物。当水介质的pH值为2-10时,吸附的砷(Ⅲ)和砷(Ⅴ)的解吸附较小。当水介质的pH值为6或更高时,海水矿瘤能被用于吸附地下水中的砷(Ⅲ)和砷(Ⅴ)物种。海水矿瘤被成功地用于去除采于印度西孟加拉邦的6种受砷污染地下水样中的砷(6种地下水样中砷的浓度范围为0.04-0.18mg/L)。
简介:在试验室通过使用多种碳源(包括醋酸盐、乳酸盐和葡萄糖),对采于朝鲜废弃金银矿地区的受砷污染的沉积物样品(339毫克/千克)中固有细菌生物激化后,就沉积物样品中固有细菌对砷物种形成和活动性的影响,进行了研究。通过连续提取分析来确定砷的形式,结果表明,沉积物中40%和47%的砷分别以铁伴生物和残留组分的形式存在。通过使用醋酸盐和乳酸盐对沉积物样品进行培育22天后,固有细菌增加了沉积物样品中铁伴生物和残留组分中溶解砷的总量。当与消过毒的沉积物样品(总溶解砷浓度低于50%)对比时发现,生物悬浮液中超过99%的溶解砷以砷(V)的形式存在,这表明,固有细菌将部分溶解的砷(III)转换成了砷(V)。在实际环境中,依据pH值的不同,微生物引起的水成砷(V)既可以通过吸附而固定不动,也可以在向地下缺氧区迁移后被还原成(III)。
简介:100多年以来,各领域的学者一直在研究着环境中的氟化物与人类健康的关系。大多数学者认为,摄入少量的氟有助于预防龋齿、强健骨骼,而长期摄入大剂量的氟会给健康带来不利的影响,包括氟斑牙、氟骨症,骨折机率增加;生育能力下降;尿结石机率增加;甲状腺机能下降;儿童智力下降。长期接触氟灰尘和气体,膀胱癌和呼吸系统疾病患病率增高。另据报道,摄入氟化钠杀虫剂和护牙用品会患急性氟中毒,严重者甚至死亡。自然环境中氟化物的分布非常不均一,主要是氟元素的地球化学特征所致。氟元素最先选择岩浆和热液释放地带富集,这就可以解释为什么正长岩、花岗类岩、火成岩、碱性火山岩和热液沉积岩的氟化物浓度一般比较高的原因。氟化物还常存在于沉积地层,该层包括来自原生岩的含氟化物矿物、富集氟化物的粘土、或者磷灰石。溶解的氟化物浓度一般受萤石(CaF2)的溶解度控制,因此,氟化物浓度高常常与软、碱性和钙含量不足的水体有关。尽管人们对氟化物的形成和其对健康的影响已经有很高的认识,但是,仍有很多氟化物与环境健康问题存在于第三世界国家,这些国家的居民几乎不能选择自己的饮用水和食物。即便是在发达国家,如果忽略了饮用水源之外的水源,那么,居民摄入的氟化物的含量也超过了推荐的剂量。
简介:地质储存是一种能够减少大气中人为二氧化碳(CO2)排放、技术上可行且可直接投入使用的方法。在众多二氧化碳储存方案中,都是使二氧化碳溶解于地层水并将其储存于深部含水层中。含水层储存溶解的二氧化碳的最大能力,就是含水层中饱和二氧化碳总量与当前总无机碳之差,并取决于压力、温度和地层水的盐度。假设在非活性含水层环境下,基于碳酸盐和重碳酸盐离子的浓度,通过能源工业收集的地层水的标准化学分析计算当前碳总量。在实验室环境中开展原位地层水分析时,利用地球化学形态模型计算从水样中释放的溶解气体。为了阐明氧化碳溶解度随水盐度增加而降低,利用纯水中饱和二氧化碳含量的经验关系式计算地层水中的最大二氧化碳含量。通过考虑溶解的二氧化碳对地层水密度、含水层厚度和孔隙度的影响,评估地层水中储存二氧化碳的最大能力,以计算含水层孔隙空间的水容量及水中溶解的二氧化碳容量。这种用于评估含水层中溶解的二氧化碳的最大储存能力的方法,已经被应用于加拿大西部阿尔伯塔盆地的Viking含水层。仅考虑注入高粘度二氧化碳液体的区域,经评估,Viking含水层地层水中储存二氧化碳的能力约为100Gt。随后的简单评估表明,在阿尔伯塔盆地深度超过1,000m的地层水储存二氧化碳的能力约为4,000Gt。该结果同样表明:当含水层地层水中总无机碳(TIC)与饱和二氧化碳溶解度相比非常低时,利用地球化学模型对原位地层水进行分析是不合理的。而且,在这种情况下,甚全可能会忽略当前的总无机碳。