检索结果-南通市图书馆

生物成因与化学成因施氏矿物的合成、表征及其对As(Ⅲ)的吸附

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环境科学学报 2011年第3期31卷 460-467页

作者：李浙英梁剑茹柏双友周立祥南京农业大学资源与环境科学学院环境工程系南京210095

羟基硫酸铁矿物Schwertmannite(简称施氏矿物)作为一种新型环境矿物材料对重金属的迁移和钝化有重要作用.借助X射线衍射(XRD)、电镜扫描(SEM)、离子色谱(Ic)及比表面积测定仪(BET)等方法对H2O2氧化亚铁(化学法)和氧化亚铁硫杆菌氧化亚铁... 详细信息

羟基硫酸铁矿物Schwertmannite(简称施氏矿物)作为一种新型环境矿物材料对重金属的迁移和钝化有重要作用.借助X射线衍射(XRD)、电镜扫描(SEM)、离子色谱(Ic)及比表面积测定仪(BET)等方法对H2O2氧化亚铁(化学法)和氧化亚铁硫杆菌氧化亚铁(生物法)合成的矿物成分、结构和比表面积进行了分析与表征,同时对As(Ⅲ)吸附性能进行了研究.结果表明,两种方法合成矿物均为纯施氏矿物.化学法合成的黄棕色矿物产量在24h达到稳定,总铁沉淀率为43.1%;生物法合成的红棕色矿物产量在48～60h达到稳定,总铁沉淀率为36.7%,对应化学式为Fe8O8(OH)3.78(SO4)2.11和Fe8O8(OH)4.06(SO4)1.97.生物合成施氏矿物颗粒均匀、分散性好、且矿物比表面积(45.63m2.g-1)远远高于化学合成(3.17m.2g-1).吸附试验表明,在本试验条件下(pH=7,25℃),生物合成矿物吸附As(Ⅲ)的效果明显优于化学合成矿物,当As(Ⅲ)浓度为1、10和30mg·L-1时,生物合成矿物对As的去除率分别为97.83%、85.96%与61.49%,而化学合成矿物的去除率为95%、62.96%与41.97%.

关键词：施氏矿物生物成因化学成因表征吸附 As(Ⅲ)

预处理后生物成因施氏矿物的矿物学特征及对As(Ⅲ)吸附的影响

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环境科学 2012年第10期33卷 3606-3612页

作者：梁剑茹李浙英刘奋武周立祥南京农业大学资源环境学院环境工程系南京210095

生物成因施氏矿物虽然在吸附As(Ⅲ)能力上表现出较其它吸附剂更为优越的吸附性能,但其制备过程中细菌分泌的多糖类物质使得矿物颗粒间存在明显的团聚现象.本研究通过比较不同预处理方法对施氏矿物矿物学特征及吸附性能的影响,寻求一种... 详细信息

生物成因施氏矿物虽然在吸附As(Ⅲ)能力上表现出较其它吸附剂更为优越的吸附性能,但其制备过程中细菌分泌的多糖类物质使得矿物颗粒间存在明显的团聚现象.本研究通过比较不同预处理方法对施氏矿物矿物学特征及吸附性能的影响,寻求一种最佳的矿物预处理方法,以期进一步改善矿物颗粒团聚现象和提高对As(Ⅲ)吸附能力.采用NaOH、NaCl、200℃灼烧及乙醇-超声方法对施氏矿物进行预处理,结果表明,处理后矿物的矿相均未发生变化,但其理化性质随处理方式的不同差异较大,矿物比表面积、Fe/S摩尔比、SEM图谱、As(Ⅲ)吸附性能与原始矿物相比均发生了明显的变化.经pH 12NaOH处理后矿物的吸附性能最佳,在室温下最大吸附量从原来的101.9 mg.g-1增加到143.3 mg.g-1,比表面积从原来的45.63 m2.g-1增加到325.18 m2.g-1,矿物干燥时团聚现象明显减弱.

关键词：生物成因施氏矿物预处理矿物学特征 As(Ⅲ) 吸附

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太平洋中国开辟区锰结核生物成因研究

地质学报 2001年第2期75卷 228-233,T005,T006页

作者：陈建林张富生林承毅史君贤沈华悌王基庆马维林国家海洋局第二海洋研究所杭州310012 南京大学现代分析中心 210093 中国科学院原子核研究所上海201800

本文对叠层石(微小叠层石与奇异叠层石)及其建造者(中华微放线菌与太平洋螺球孢菌)在结核中显示的规律性特征,叠层石纹层与超微生物生长,主要锰矿物及Fe、Mn元素与叠层石类型之间关系以及超微生物直接成矿等作了深入研究。结果表明:锰... 详细信息

本文对叠层石(微小叠层石与奇异叠层石)及其建造者(中华微放线菌与太平洋螺球孢菌)在结核中显示的规律性特征,叠层石纹层与超微生物生长,主要锰矿物及Fe、Mn元素与叠层石类型之间关系以及超微生物直接成矿等作了深入研究。结果表明:锰结核中叠层石柱体一般都显示出纹层、纹层组与纹层带3个级别的生长韵律,明层菌丝体密集,暗层菌丝体稀疏;两种叠层石类型与超微生物化石种存在着良好的对应关系;主要锰矿物含量变化与叠层石类型密切相关;叠层石柱体内Fe、Mn元素分布比柱间空隙具有明显的规律性,且营养菌丝矿化程度比生殖菌丝强;超微生物的生化作用与沉积粘附作用直接造成了结核中Fe、Mn元素的富集,而全球性大气候与洋底微环境的周期性变化,影响了微生物生长的兴衰,导致了明暗相间纹层的交替出现。我们认为,叠层石纹层显示的韵律性特征,是任何胶体化学作用与沉积作用难以形成的,只有微生物群体的世代繁衍,才能构筑成几乎固定不变的叠层石柱体形态。上述研究成果,进一步确立了大洋锰结核的生物成因观点。

关键词：大洋锰结核锰质叠层石超微生物铁锰矿物铁锰元素生物成因叠层石纹层

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氧化锰矿物的生物成因及其性质的研究进展

地学前缘 2008年第6期15卷 66-73页

作者：刘凡冯雄汉陈秀华邱国红谭文峰贺纪正华中农业大学农业部亚热带农业资源与环境重点实验室湖北武汉430070 中国科学院生态环境研究中心北京100085

土壤中的氧化锰矿物是原生矿物风化和成土过程的产物,是最具反应活性的一类矿物,决定着环境中许多物质的形态、迁移和转化,在元素生物地球化学循环中起着重要的作用,其形成机制和环境效应备受关注。已有的研究表明,环境中氧化锰的形成... 详细信息

土壤中的氧化锰矿物是原生矿物风化和成土过程的产物,是最具反应活性的一类矿物,决定着环境中许多物质的形态、迁移和转化,在元素生物地球化学循环中起着重要的作用,其形成机制和环境效应备受关注。已有的研究表明,环境中氧化锰的形成与微生物作用紧密相关,微生物作用可使自然环境中的Mn(Ⅱ)氧化速率提高105倍。参与Mn(Ⅱ)氧化的微生物在环境中广泛存在,已知的典型锰氧化细菌分布在变形菌门、放线菌门或厚壁菌门,它们均通过胞外聚合物中的多铜氧化酶来催化氧化Mn(Ⅱ)。细菌氧化Mn(II)成Mn(Ⅳ)是酶催化的两个连续的快速单电子传递过程,Mn(Ⅲ)在溶液中以与酶结合的瞬时中间态出现。生物形成氧化锰的最初形态为层状锰矿物,与δ-MnO2或酸性水钠锰矿很类似,且结晶弱,粒径小,锰氧化度高,结构中的八面体空穴多,因而比化学形成的氧化锰具有更强的吸附、氧化等表面活性。环境中Mn(Ⅱ)微生物氧化及形成的Mn(Ⅲ)中间体与碳、氮、硫等生命元素的地球化学循环的关系令人关注。

关键词：氧化锰矿物 Mn(Ⅱ)微生物氧化锰细菌生物成因多铜氧化酶环境效应表面化学性质吸附氧化还原

新西兰TARANAKI盆地PAKAWAU组和KAPUNI组中生物成因的沉积构造及其环境意义

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沉积学报 1991年第3期9卷 40-49页

作者：晋慧娟林禾杰中国科学院兰州地质研究所

新西兰taranaki盆地中的Pakawau组和Kapuni组属于晚白垩世—始新世。它们为一套含煤层的陆相—海陆交互相层系,该层系中生物扰动和虫孔十分发育,研究表明生物构造的发育程度和虫孔大小是判别古水体底部沉积物中氧溶量的有效标志。

关键词：生物成因沉积构造 TARANAKI盆地

准噶尔盆地西北缘石炭纪生物成因的沉积构造研究

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科学通报 1998年第17期43卷 1888-1891页

作者：晋慧娟李育慈中国科学院兰州地质研究所兰州730000

准噶尔盆地西北缘哈拉阿拉特山中石炭统出露 2 30 0m厚的火山碎屑岩段 ,沉积学研究表明 ,它们是深水环境的沉积产物 .本层段自下而上划分为 3个遗迹相 ,即 :(ⅰ )Deep sea遗迹相 ;(ⅱ )Nereites遗迹相 ;(ⅲ )Zoophycos遗迹相 .通过生物... 详细信息

准噶尔盆地西北缘哈拉阿拉特山中石炭统出露 2 30 0m厚的火山碎屑岩段 ,沉积学研究表明 ,它们是深水环境的沉积产物 .本层段自下而上划分为 3个遗迹相 ,即 :(ⅰ )Deep sea遗迹相 ;(ⅱ )Nereites遗迹相 ;(ⅲ )Zoophycos遗迹相 .通过生物成因的沉积构造和遗迹相在垂向上的演化研究认为 ,中石炭世本区为半远洋性质的深海盆地逐渐向半深海盆地演化的海退沉型积。

关键词：生物成因沉积构造石炭纪沉积层序

太平洋多金属结核的生物成因与生物-化学二元成矿机制初探

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中国科学（D辑） 1997年第4期27卷 349-353页

作者：韩喜球沈华悌陈建林钱江初张富生林承毅边立曾国家海洋局第二海洋研究所杭州310012 南京大学南京210093

从多金属结核的生物构造特点、生物矿物特点等方面论述太平洋多金属结核的生物成因,通过人工合成1nm锰矿相的金属阳离子交换能力实验,认为多金属结核的成矿也有无机化学作用的参与,即多金属结核的成矿是二元的,在生物成矿的基础上有化... 详细信息

从多金属结核的生物构造特点、生物矿物特点等方面论述太平洋多金属结核的生物成因,通过人工合成1nm锰矿相的金属阳离子交换能力实验,认为多金属结核的成矿也有无机化学作用的参与,即多金属结核的成矿是二元的,在生物成矿的基础上有化学成矿作用的参与.同时阐述了结核的成矿机制,提出在海底形成多金属结核必需同时满足4个基本条件:(1)氧化环境;(2)沉积物的沉积速率极低并存在沉积间断;(3)有充足的成核物质;(4)适合建造结核的超微生物生存.

关键词：多金属结核生物成因成矿作用锰结核

三湖地区第四系生物成因泥页岩气富集主控因素及评价

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三湖地区第四系生物成因泥页岩气富集主控因素及评价

作者：王昱超中国石油大学(北京)

学位级别：硕士

柴达木盆地三湖地区拥有国内最大的第四系生物气田,研究区内第四系泥页岩广泛发育,泥页岩自身残留气资源量巨大,开展生物成因泥页岩气富集主控因素的研究对于指导生物气勘探开发具有重要意义。本文以三湖地区第四系七个泉组泥页岩为研... 详细信息

柴达木盆地三湖地区拥有国内最大的第四系生物气田,研究区内第四系泥页岩广泛发育,泥页岩自身残留气资源量巨大,开展生物成因泥页岩气富集主控因素的研究对于指导生物气勘探开发具有重要意义。本文以三湖地区第四系七个泉组泥页岩为研究对象,通过有机碳分析、薄片观测、氮气吸附、高压压汞、突破压力等测试手段,厘清泥页岩气藏形成条件。结合泥页岩现场解析、损失气恢复和甲烷等温吸附,揭示泥页岩含气性特征。通过优选测井评价参数,建立含气性预测模型。综合分析第四系泥页岩气富集的主控因素,建立泥页岩气富集评价标准,预测泥页岩气富集有利区。三湖地区第四系泥页岩可溶有机碳含量高,有机质类型为Ⅲ型和Ⅱ型,有机质整体未成熟。研究区发育粘土质泥页岩、混合质泥页岩和长英质泥页岩三种岩相,储集空间为粒间孔、粒内孔和微裂缝。稳定的构造和富含高矿化度地层水条件有利于气体的保存。第四系泥页岩取心井恢复含气量高于3m/t,以游离气为主。吸附气受含水饱和度影响最大,游离气量主要受孔隙度和含水饱和度的制约,预测TN18井K8层段泥页岩以游离气量为主。大面积分布的优质烃源岩是生气的基础,微观上混合质泥页岩和长英质泥页岩可与粘土质泥页岩垂向叠置构成有利岩相组合。宏观上坳陷部位泥页岩可自封闭滞留成藏,构造高部位泥页岩气与砂岩气可有序共生。综合总碳含量、孔隙度、泥页岩厚度参数,预测三湖地区第四系七个泉组K7层段有利区为涩北地区,K8层段有利区为涩东以及涩北地区,K9层段有利区为涩东和驼东地区,K10层段有利区为台南和涩东地区。

关键词：三湖地区生物成因泥页岩气富集主控因素有利区评价

化学与生物成因施氏矿物的矿物学特征及其对水中As（Ⅲ）吸附去除效果的研究

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化学与生物成因施氏矿物的矿物学特征及其对水中As（Ⅲ）吸附去除...

作者：李浙英南京农业大学

学位级别：硕士

砷是一种具有原生质毒性的类金属,已被美国疾病控制中心和国际防癌研究机构确定为第一类致癌物。吸附法除砷因效率高、操作方便、成本低、运行稳定等优点,被公认为是最有效的除砷方法之一,开发高效低成本除砷剂已成为地下饮用水除砷技... 详细信息

砷是一种具有原生质毒性的类金属,已被美国疾病控制中心和国际防癌研究机构确定为第一类致癌物。吸附法除砷因效率高、操作方便、成本低、运行稳定等优点,被公认为是最有效的除砷方法之一,开发高效低成本除砷剂已成为地下饮用水除砷技术领域研究的热点。施氏矿物具有较大的比表面积、含有大量-OH、S042-等基团而对重(类)金属离子有吸附作用,作为一种具有良好应用前景的新型吸附材料而倍受人们关注。自然成因施氏矿物因混杂其他矿相或已吸持大量有毒元素难以分离纯化而不适用于水的深度净化处理。本文采用生物法和化学法在实验室人工合成施氏矿物,比较了两种方法合成矿物对As(Ⅲ)的吸附性能,并通过各种预处理来提高矿物对As(Ⅲ)的吸附量,并将粉状施氏矿物负载在沸石表面进行颗粒化成形,采用柱实验对吸附模拟含砷地下水的去除效果进行了动态研究,主要研究结果如下：通过***生物氧化(生物法)和H202氧化水解FeS04(化学法)制备纯施氏矿物。化学法合成矿物速率明显快于生物法,两者合成矿物时间分别为24 h和48-60 h,总铁沉淀率分别为43.1%和36.7%;但生物合成施氏矿物颗粒均匀、分散性好、矿物比表面积(45.63 m2/g)远高于化学合成(3.17 m2/g),其等电点(pHpzc=7.6)也高于化学成因矿物(pHpzc=5.7),且矿物颗粒呈海胆状,直径在2-3μm之间,而化学合成矿物颗粒轮廓呈圆滑球形,粒径较小,在400-600 nm之间。采用静态吸附实验对两种方法合成施氏矿物吸附去除水中As(Ⅲ)效果进行了对比研究,发现生物成因施氏矿物吸附性能明显优于化学成因矿物,其吸附As(Ⅲ)速率约是后者的2倍,吸附适宜pH范围较广,对As(Ⅲ)专性吸附能力强于化学成因施氏矿物,在室温下其对As(Ⅲ)的最大吸附量分别为102 mg/g,比化学成因施氏矿物(82mg/g)高出约24.1%。鉴于生物成因施氏矿物对As(Ⅲ)吸附性能明显优于化学成因矿物,因此只对前者进行NaOH、NaCl、200℃灼烧及乙醇—超声预处理。结果表明,经0.01 mol/L NaOH溶液处理后矿物的吸附性能最佳,在室温下最大吸附量达到143.3 mg/g,吸附能力提高了41.8%,比表面积从原来的45.63 m2/g增加到325.18 m2/g,Fe/S摩尔比亦增加,矿物干燥时团聚现象明显减弱。对颗粒状施氏矿物吸附柱动态吸附模拟含砷地下水进行了研究,表明在初始As(Ⅲ)浓度为0.2 mg/L,流速为1.2 mL/min时去除效果最佳,其10 gg/L穿透体积为800 BV,对As(Ⅲ)饱和吸附量达到6.6 mg/g,同时施氏矿物吸附性能不受As形态的影响,对As(V)显示出了良好的吸附性能。本文研究表明,生物法合成施氏矿物的理化性质及对As(Ⅲ)吸附性能均优于化学合成矿物,通过0.01 mol/L NaOH溶液预处理能有效提高矿物吸附性能,将粉末状施氏矿物制备成颗粒状后,仍具有较高的吸附能力。施氏矿物作为一种高效除砷材料,在工程中展现出良好的潜在应用前景。

关键词：生物成因化学成因施氏矿物预处理砷吸附