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地学前缘 2009年第S1期16卷 4-5页

作者： zuoming xie,yanxin wang school of environmental studies & moe key laboratory of biogeology and environmental geology,china university of geosciences(wuhan),wuhan 430074,china.

High arsenic groundwater is widely distributed at Datong Basin and Hetao Plain,northern *** investigate the effects of microbial activities on arsenic mobilization in the two high arsenic regions,the microcosm experiments were performed under various conditions of two bacterial strains(XZM001 and YH001,isolated from the two shallow aquifer sedi-

关键词： biomobilization indigenous bacteria As

二氧化锰改性粉煤灰制备及其对地下水中砷的吸附特性

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地球科学 2024年第3期49卷 1005-1016页

作者：王丽楠杨保国谢作明赵欣鑫石天池中国地质大学环境学院湖北武汉430078 宁夏回族自治区地球物理地球化学调查院宁夏银川750001 中国地质大学生物地质与环境地质重点实验室湖北武汉430078

高砷地下水在我国广泛分布,开发绿色高效的除砷材料对于促进地区发展和保障居民饮用水安全具有重要意义.采用共沉淀法结合NaOH水热处理技术制备了二氧化锰改性粉煤灰吸附材料MFA150,并研究其对地下水中As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的吸附特性.结果表... 详细信息

高砷地下水在我国广泛分布,开发绿色高效的除砷材料对于促进地区发展和保障居民饮用水安全具有重要意义.采用共沉淀法结合NaOH水热处理技术制备了二氧化锰改性粉煤灰吸附材料MFA150,并研究其对地下水中As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的吸附特性.结果表明,NaOH水热处理破坏了原始粉煤灰的玻璃体结构,且在这一过程中生成沸石相,粉煤灰比表面积由1.30 m^(2)/g增加至40.26 m^(2)/g.在负载MnO2后,MFA150比表面积达到148.82 m^(2)/g.此外,吸附材料表面-OH的含量显著增加,为As(Ⅲ)和As(Ⅴ)提供了更多的吸附活性位点.MFA150对As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的吸附过程符合Elovich模型和Freundlich模型.在中性条件下MFA150对As(Ⅴ)和As(Ⅲ)的吸附量分别达到2.55 mg/g和9.71 mg/g,酸性条件更有利于吸附.溶液中共存的HCO_(3)-和PO_(4)^(3-)会抑制As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的吸附,而SO_(4)^(2-)对As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的去除具有轻微促进作用.在模拟地下水中,MFA150对总砷的去除率达到91.90%.MFA150制备方法简单,制备原料廉价易得,吸附性能好有望用于含砷地下水处理.

关键词：高砷地下水粉煤灰锰氧化物吸附资源化利用环境地质

Microbial reduction and migration of As/Fe mediated by electron shuttle:Differences between incorporated and adsorbed As(V)

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Water Biology and Security 2022年第2期1卷 72-80页

作者： Jia wang zuoming xie yanxin wang Yang Yang Mengna Chen school of environmental studies China University of GeosciencesWuhan430074PR China State key laboratory of biogeology and environmental geology China University of GeosciencesWuhan430074PR China

Metal-reducing bacteria play a central and important role in the biogeochemical cycle of arsenic(As)and iron(Fe).Research on As/Fe migration from arsenic-containing iron minerals mediated by electronic shuttles is of significance to groundwater protection and human ***,the redox activity and bioavailability of goethite with differing occurrence and distribution of arsenic have not been studied *** this study,the function of electron shuttle AQDS in Fe(III)bioreduction was *** was found that acidic conditions were conducive to the growth and reproduction of strain D2201,which was beneficial to the reduction of As(V)/Fe(III).The OD600nm value of the bacteria at pH 6 exceeded twice that at pH ***,three types of goethite,namely pure goethite(Gt),coprecipitated As(V)-goethite(Gt-As),and adsorbed arsenic-goethite(Gt*As),were compared for microbial reduction reactivity.X-ray photoelectron spectroscopy analysis illustrated the proportion of OH-content in Gt-As was much lower than that of Gt and Gt*As,indicating Gt-As carried more surface defects and had higher *** Fe(II)content released from AQDS-mediated bioreduction of Gt-As was two-fold higher than that of Gt and Gt*As at pH *** addition,pH significantly affected goethite bioreduction efficiency and arsenic migration *** dissolved Fe(II)concentration for Gt-As was 0.98,0.133,and 0.139 mM at pH 6,7,and 8,respectively;corresponding to dissolved As(T)content of 3.51,1.48,and 1.31μM within 9 days of *** study highlights the significant influence of AQDS and mineral structure on the As/Fe biochemical cycle,which will help further develop the bioremediation of arsenic-contaminated sediments.

关键词： Indigenous bacteria Goethite AQDS Fe(III)reduction Arsenic release

铁锰二元氧化物改性粉煤灰对地下水中砷的吸附特性

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安全与环境工程 2024年第4期31卷 201-212页

作者：王丽楠杨保国谢作明李树才张峰中国地质大学(武汉)环境学院湖北武汉430078 宁夏回族自治区地球物理地球化学调查院(自治区深地探测中心) 宁夏银川750001 中国地质大学(武汉)生物地质与环境地质国家重点实验室湖北武汉430078

在我国内陆盆地和河流三角洲广泛分布着高砷地下水,吸附法作为一种简单而高效的除砷方法得到广泛的应用,但大多数吸附材料对As(Ⅲ)的吸附能力弱于As(Ⅴ),因此开发具有氧化和吸附耦合作用的高效吸附剂具有积极意义。采用共沉淀法制备铁... 详细信息

在我国内陆盆地和河流三角洲广泛分布着高砷地下水,吸附法作为一种简单而高效的除砷方法得到广泛的应用,但大多数吸附材料对As(Ⅲ)的吸附能力弱于As(Ⅴ),因此开发具有氧化和吸附耦合作用的高效吸附剂具有积极意义。采用共沉淀法制备铁锰二元氧化物改性粉煤灰(FMFA),探究其对As(Ⅲ)/As(Ⅴ)的吸附性能及吸附机理;通过批实验探究FMFA对溶液中As(Ⅲ)/As(Ⅴ)的吸附性能,采用XRD、SEM、BET等表征分析其表面形貌和结构,利用XPS和FT-IR分析吸附前后FMFA表面元素和官能团变化。结果表明:铁、锰氧化物均以不定形相负载于粉煤灰表面,极大地提高了FMFA的比表面积(可达166.77 m^(2)/g),为As(Ⅲ)/As(Ⅴ)的吸附提供了更多的活性位点;FMFA在中性条件下对As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的理论最大吸附容量分别为68.19 mg/g和24.42 mg/g,As(Ⅲ)/As(Ⅴ)的吸附等温线模型均符合Freundlich模型,As(Ⅴ)的吸附过程遵循准二级动力学模型,As(Ⅲ)的吸附过程更符合Elovich模型;在溶液初始pH=5~9范围内FMFA的稳定性较好,初始pH>9的碱性环境不利于As(Ⅴ)/As(Ⅲ)的吸附;水中常见共存含氧阴离子对As(Ⅲ)/As(Ⅴ)竞争吸附影响大小的顺序为PO_(4)^(3-)>HCO_(3)^(-)>SO_(4)^(2-);FMFA可有效去除地下水样品中的砷,且不会造成铁、锰二次污染,同时具有良好的回收再生能力;在FMFA吸附As(Ⅲ)的过程中二氧化锰主要起氧化作用,铁氧化物起吸附作用,砷通过与FMFA表面金属活性羟基配体交换形成内球络合物而被吸附。本文成功制备了可高效去除地下水中As(Ⅲ)/As(Ⅴ)的绿色经济的新型吸附剂,对保障居民饮用水安全具有重要意义。

关键词：高砷地下水改性粉煤灰铁锰二元氧化物吸附

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硫介导细菌还原载砷铁矿对砷迁移转化的影响

地球科学 2021年第2期46卷 642-651页

作者：王晶谢作明王佳杨洋刘恩杨中国地质大学环境学院湖北武汉430078 中国地质大学生物地质与环境地质国家重点实验室湖北武汉430078

硫在铁和砷的生物地球化学循环中发挥着重要作用,但地下水系统中硫循环的中间产物S(0)对细菌转化铁和砷的影响尚不清楚.采用室内模拟实验,研究硫参与下细菌D2201对液相和载砷针铁矿中Fe(Ⅲ)和As(Ⅴ)的还原作用.结果表明:细菌D2201具有... 详细信息

硫在铁和砷的生物地球化学循环中发挥着重要作用,但地下水系统中硫循环的中间产物S(0)对细菌转化铁和砷的影响尚不清楚.采用室内模拟实验,研究硫参与下细菌D2201对液相和载砷针铁矿中Fe(Ⅲ)和As(Ⅴ)的还原作用.结果表明:细菌D2201具有很强的铁还原能力,可以将液相中74%的Fe(Ⅲ)还原;加入硫后,细菌还原S(0)产生的S(-Ⅱ)使铁还原率提高到94%.但是,硫没有明显影响细菌对砷的还原.在实验初期,细菌明显加速了载砷针铁矿的还原,最终还原释放到液相中的Fe(Ⅱ)浓度为32.12μmol/L;硫的加入增强了细菌对载砷针铁矿的还原,还原溶解的Fe(Ⅱ)增加至284.13μmol/L,同时,砷的释放量也增加了1.6倍.这些结果表明硫显著促进了细菌对针铁矿的还原溶解并加速砷的释放.XRD和SEM-EDS结果显示,细菌还原针铁矿但不改变其矿相,而硫的加入也仅使矿物发生一定程度的团聚,并没有使其转变为其他矿物,也未导致砷的再吸附.

关键词：铁还原菌针铁矿硫砷迁移转化地球化学

赣抚平原东北部地下水硝酸盐浓度变化特征及成因

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地学前缘 2024年第3期31卷 360-370页

作者：何佳汇毛海如薛洋廖福高柏饶志杨扬刘媛媛王广才中国地质大学(北京)生物地质与环境地质国家重点实验室/地下水循环与环境演化教育部重点实验室北京100083 北京市工程地质研究所北京100048 中国水务投资有限公司北京100053 东华理工大学水资源与环境工程学院江西南昌330013 江西省地质调查勘查院地质环境监测所江西南昌330006

赣抚平原地下水硝酸盐含量较高,但目前对地下水水化学组分(特别是硝酸盐)浓度的季节变化特征及其影响因素的研究还较少。本文通过采集赣抚平原东北部枯、丰水期地下水样品,运用水化学图解法、自组织神经网络(SOM)、空间自相关分析及反... 详细信息

赣抚平原地下水硝酸盐含量较高,但目前对地下水水化学组分(特别是硝酸盐)浓度的季节变化特征及其影响因素的研究还较少。本文通过采集赣抚平原东北部枯、丰水期地下水样品,运用水化学图解法、自组织神经网络(SOM)、空间自相关分析及反向水文地球化学模拟等方法,对研究区地下水化学组分(特别是硝酸盐)浓度的时空变化及硝酸盐来源进行研究。研究结果表明,研究区地下水化学类型以Cl·NO_(3)-Ca型、HCO_(3)-Ca型为主,人类活动的输入是引起地下水化学空间分布差异的主要因素。NO-3浓度较高以及季节变化较大的地区均集中于南昌下游。NO-3浓度低值区和季节变化的低值区主要分布在西部、东南部的山区以及赣江三角洲下游。地下水NO-3浓度的空间分布特征和季节变化特征与地下水径流特征、氧化还原环境和土地利用类型有关。地下水中NO-3主要来源于工业、生活污水,农业化肥对地下水NO-3的影响也不可忽视。反向水文地球化学模拟结果定量揭示了地下水径流过程中所受水岩作用和人类活动的影响。

关键词：地下水硝酸盐污染时空变化水化学演化

Advances in research on earthquake fluids hydrogeology in china.a review

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Earthquake Science 2013年第6期26卷 415-425页

作者： Zheming Shi Guangcai wang Chenglong Liu school of Water Resources and Environment China University of Geosciences (Beijing) moe key laboratory of Groundwater Circulation and Evolution China University of Geosciences (Beijing) State key laboratory of biogeology and environmental geology China University of Geosciences (Beijing) Institute of geology China Earthquake Administration

Monitoring of subsurface fluid （underground fluid） is an important part of efforts for earthquake prediction in china. The nationwide network, which monitors groundwater level, water temperature, and radon and mercury in groundwater, has been constructed in the last decades. Large amounts of abnormal fluid changes before and after major earthquakes have been recorded, providing precious data for research in earthquake sciences. Many studies have been done in earthquake fluid hydrogeology in order to probe the nature of the earthquake. Much progress in earthquake fluid hydrogeology has been made in the last decades. The paper provides a review of the advances in research on earthquake fluid hydrogeology over the last 40 years in china. It deals with the following five aspects：（1） an introduction to the development history of monitoring networks construction; （2） cases of different subsurface fluid changes recorded before some major earthquakes which occurred in the last decades; （3） characteristics of subsurface fluid changes following major earthquakes; （4） mechanism of subsurface fluid changes before and following earthquakes; （5） application of earthquake fluids in the hydrogeology field.

关键词： Earthquake Subsurface fluid Monitoringwell networks Co-seismic Precursor