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酸性礦坑水主要是由于金屬硫化礦在空氣、水和微生物等的作用下，發(fā)生溶浸、氧化、水解等一系列物理化學(xué)反應(yīng)而形成。目前，酸性礦坑水的污染已經(jīng)成為全世界最為嚴(yán)重的環(huán)境問題之一，酸性礦坑水具有極低的 pH(pH≤2.0)和高濃度的重金屬離子，因此會對礦區(qū)周圍的生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重的污染。本項目涉及一系列能夠抑制嗜酸性氧化亞鐵硫桿菌生物膜形成的化合物，該化合物在不影響嗜酸性氧化亞鐵硫桿菌正常生長的情況下，可以抑制該菌生物膜的形成，從而降低了嗜酸性氧化亞鐵硫桿菌對硫化礦的侵蝕速度，顯著降低了硫化礦區(qū)酸性重金屬礦坑水的

重金屬污染事故頻發(fā)，使其成為全社會持續(xù)高度關(guān)注的環(huán)境熱點問題之一。吸附法具有投資少、操作簡單、選擇性好、不產(chǎn)生二次污染等優(yōu)點，是中低濃度重金屬廢水處理的常用方法。但在高鹽廢水中，吸附過程往往受到共存干擾離子的影響，傳統(tǒng)吸附劑的吸附容量較低。針對這一矛盾，本論文開展磷酸氫錫系列無機新型高效吸附材料的開發(fā)和應(yīng)用研究。關(guān)于磷酸氫錫吸附特性及機理研究，目前開展的很少。關(guān)于磷酸氫錫的固定化理論及應(yīng)用等方面的研究也未見報道。 本論文以模擬水熱合成法和液相沉淀法分別合成得到晶體磷酸氫錫、無定形磷酸氫錫，采用平衡吸附法分別研究了單離子、雙離子和三離子體系中對水溶液中Pb(II)、Cu(II)和Zn(II)的吸附性能，考察了高鹽介質(zhì)對吸附性能的影響，綜合運用XRD、SEM、TEM、FT-IR、TG、比表面積和孔隙率測定、電位滴定等技術(shù)手段研究了兩種材料的結(jié)構(gòu)和表面化學(xué)特征，揭示了磷酸氫錫材料吸附重金屬離子的機理。另分別采用三種主要成分均為SiO_2的材料負載無定形磷酸氫錫，考察了這些固定化材料在模擬海水中的吸附性能。

利于鐐基層狀雙氫氧化物L(fēng)DH納米材料比表面積大、層間陰離子可以交換的 特點，先后研發(fā)了 NiFe系、NiCo系、CoFe系LDH吸附劑，實現(xiàn)了對有機染料 亞甲基橙色M0、重金屬離子Cr6+、As3+的吸附

本發(fā)明公開了一種土壤重金屬吸附劑及其制備方法，所述土壤 重金屬吸附劑的密度小于 1g/cm3，所述土壤重金屬吸附劑包括質(zhì)量比 為 1:1～100000:1 的漂浮核以及雜化材料，其中，所述漂浮核的粒徑為 10μm～2000μm，密度小于 0.5g/cm3；所述雜化材料包覆于所述漂浮 核的外表面；所述雜化材料包括 0.001wt％～20wt％的具有螯合基團的 有機高分子以及 99.999wt％～80wt％的納米無機化合物。本發(fā)明還公

含有重金屬離子及高 COD 污水治理，一直是污水處理行業(yè)面臨的難題，其廢水治理方法雖然有十幾種，相比較而言，吸附法簡便、實用，應(yīng)用最多 ( 約占 90%)，但吸附法在應(yīng)用中主要受限于材料的吸附效能。具有多孔、大比表面和豐富表面官能團的材料是優(yōu)異的重金屬離子吸附材料，但缺乏同時具備高吸附效能和高性價比的吸附劑。本項目以天然多孔材料為核心，引入陰或陽離子活性官能團，制備了一種具有吸附凈化、絮凝分離雙重功能的高效污水處理劑，既解決了現(xiàn)有絮凝劑沒有吸附凈化效能的難題；又解決了傳統(tǒng)材料粉塵大且無法絮凝分離的技術(shù)瓶頸。具有溶解速度快、使用方便等特點，可與污  水直接攪拌接觸，實現(xiàn)水體凈化目標(biāo)，大大簡化了污水處理過程中傳統(tǒng)絮凝劑的溶解、添加過程。特別  適用于不具備安裝大型溶解裝置的施工現(xiàn)場、已有污水處理體系改造或提標(biāo)等污水處理工程等應(yīng)用領(lǐng)域。

基于以廢治廢的環(huán)保理念，利用農(nóng)業(yè)廢棄物黃豆粕（大豆煉油后的副產(chǎn)品）制備廉價高效的改性   黃豆粕吸附劑，用于去除廢水中的重金屬銅，去除率高達   95.68%。改性黃豆粕吸附劑的開發(fā)，第一符合循環(huán)經(jīng)濟的理念，實現(xiàn)了黃豆粕的資源化利用；第二解決了環(huán)境污染問題，變廢為寶，達到以廢（廢 棄物） 治廢（廢水）的效果。

1.痛點問題 我國水體重金屬污染給區(qū)域環(huán)境造成了一定危害，也給人體健康和生態(tài)安全帶來了潛在威脅。目前，我國制定區(qū)域污廢水重金屬排放總量控制目標(biāo)的方法采用目標(biāo)總量管理模式，忽略了水體水質(zhì)和底泥質(zhì)量的約束性；如果考慮上述約束，又缺乏相應(yīng)的技術(shù)手段支撐。特別地，能夠預(yù)測含重金屬污水進入河流后對水質(zhì)和底質(zhì)質(zhì)量的影響，以及根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)保護和修復(fù)目標(biāo)確定污染減排控制要求等定量分析工具的缺失，制約了水污染控制與管理的精細化和精準(zhǔn)化發(fā)展。為解決重金屬容量總量管理和污染控制缺乏決策工具的問題，開發(fā)了河流重金屬遷移轉(zhuǎn)化的一維分相模型，以支持河流重金屬污染過程模擬與相應(yīng)容量總量定量計算。 2.解決方案 由于河流中重金屬的演化規(guī)律非常復(fù)雜，影響因素眾多，因此目前國內(nèi)外對于河流中重金屬數(shù)值模擬的研究尚不完善。考慮到基于化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)機理的模型構(gòu)建復(fù)雜且不易與管理工作結(jié)合，而基于化學(xué)熱力學(xué)平衡機理的模型存在過度簡化從而不滿足控制需求等問題，本項目采用遷移轉(zhuǎn)化動力學(xué)機理予以建模。特別地，針對重金屬在受納河流中存在溶解態(tài)、懸浮顆粒態(tài)和底泥沉淀態(tài)的賦存特征，本項目突破已有經(jīng)驗?zāi)Ｐ汀⒄w模型的局限，采用了分相模型的形式。 所開發(fā)的模型軟件可用于定量刻畫河流中重金屬動態(tài)遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律。該模型系統(tǒng)具有分相特征，將河流體系劃分為水相和底泥相，同時考慮推流遷移、縱向彌散、沉降作用、再懸浮作用，以及重金屬在水相和底泥相之間的吸附解析作用等核心機理。采用一階隱式歐拉算法實現(xiàn)模型的正向數(shù)值求解和預(yù)測，用于量化一維河流水相和底泥相中重金屬在時間和空間上的遷移轉(zhuǎn)化過程。 針對在流域/區(qū)域尺度上開展河流重金屬污染管控的需求，本項目在構(gòu)建重金屬模擬模型的基礎(chǔ)上，進一步開發(fā)了基于蒙特卡洛模擬的逆向算法，可用于估算同時滿足水質(zhì)和泥質(zhì)要求的污染源最大排放量。當(dāng)針對河流保護對象給定水質(zhì)和泥質(zhì)雙重保護目標(biāo)時，本項目開發(fā)的軟件可作為在水相和底泥相濃度限值約束下控制排污口重金屬總量的計算工具。 合作需求 （1）尋求在水污染監(jiān)測與環(huán)境管理系統(tǒng)研發(fā)、生產(chǎn)、銷售及運營服務(wù)的企業(yè)開展技術(shù)研發(fā)合作； （2）尋求在生態(tài)環(huán)境、水利、市政等政府部門或事業(yè)單位及受環(huán)保部門重點監(jiān)管的污染源企業(yè)的環(huán)境監(jiān)測與管理相關(guān)應(yīng)用場景對接資源。

成果簡介： 重金屬污染已成為嚴(yán)重困擾我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要因素之一，目前受重金屬污染的耕地面積約為2000萬公頃（約占耕地總面積1/5），以鎘、鉛影響更大。傳統(tǒng)的物理化學(xué)修復(fù)方法效率低、代價大，還容易帶來二次污染。本團隊針對以上重金屬治理難題，開發(fā)出了復(fù)合生物高分子修復(fù)技術(shù)。該技術(shù)針對作物不同的生育期，反向調(diào)節(jié)生物高分子的分子量以及DL單體構(gòu)型比例，根據(jù)需求

目前重金屬及含砷廢水的處理是世界性難題，缺乏有效的處理技術(shù)，盡管生物法、電解法、混凝、吸附、反滲透技術(shù)等能達到一定的處理效果，但存在處理成本過高、能耗大 、操作困難、易產(chǎn)生二次污染的問題，難以被企業(yè)接受。本項目針對混合重金屬廢水處理成本高、出水難達標(biāo)的難題，基于納米鐵(nZVI)的核殼結(jié)構(gòu)理論，合成一種經(jīng)濟高效、協(xié)同去除廢水中多種金屬的高活性鐵基材料，即結(jié)構(gòu)態(tài)羥基活性亞鐵（SRF），具有大于傳統(tǒng)材料10000倍以上的比表面積和界面反應(yīng)活性，它具有納米鐵的反應(yīng)活性，但是克服了納米鐵昂貴的成本，對廢水中的重金屬離子具有高效網(wǎng)捕功能。但避免了表面鈍化、團聚帶來的nZVI活性降低、顆粒增大、反應(yīng)效率低的問題。SRF是無毒、無害、無污染的綠色試劑，通過吸附、還原、共沉淀的方法去同步除水中的重金屬離子和砷，而且適用pH范圍廣，產(chǎn)泥量少，成本低。能廣泛適用于各類重金屬工業(yè)廢水處理（如冶金、電鍍、化工、電路板、皮革等行業(yè)產(chǎn)生的重金屬廢水），并有利于實現(xiàn)金屬資源化利用，具有較好的市場前景。 課題組相繼承擔(dān)國家級項目（863計劃項目3項、國家自然科學(xué)基金2項、國家科技支撐計劃2項）和省部級項目（上海市、教育部、江蘇省）二十余項，并獲得上海市技術(shù)發(fā)明一等獎一項，上海市技術(shù)發(fā)明二等獎一項，中國國際工業(yè)博覽會創(chuàng)新獎一項。目前擁有難降解工業(yè)廢水處理處理及相關(guān)領(lǐng)域發(fā)明專利十多項。課題組目前主要研究難降解工業(yè)廢水深度處理相關(guān)課題，在金屬廢水處理方面，已承擔(dān)自然科學(xué)基金項目“納米鐵殼層物種反應(yīng)活性及原位礦物轉(zhuǎn)化同步除砷機制”。 市場前景： 近年來我國經(jīng)濟快速發(fā)展，工業(yè)布局、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)沒有明顯改善，工業(yè)生產(chǎn)工藝、污染治理水平?jīng)]有有效提高，全國涉重金屬重點行業(yè)產(chǎn)能產(chǎn)量持續(xù)增加，重金屬污染物排放量（鉛除外）仍在增加，一些污染物排放量增幅還很大（汞增幅為26％）。我國重金屬污染較為嚴(yán)重，主要體現(xiàn)在以下兩個方面：一是重金屬污染物產(chǎn)生和排放量大，根據(jù)第一次全國污染源普查結(jié)果，2007年全國廢水中鉛、汞、鎘、鉻、砷等五種重金屬產(chǎn)生量為2.54萬噸，排放量近900（897.3）噸。大氣中上述五種重金屬污染物排放量約9500噸。列入國家危險廢物名錄中含上述五種重金屬的危險廢物產(chǎn)生量為1690萬噸。再一個是重金屬污染的危害是影響較為突出，重金屬土壤污染會導(dǎo)致農(nóng)作物中重金屬超標(biāo)，從而影響人體健康；一些地方由于重金屬的大氣污染或水污染導(dǎo)致人體健康受到損害或威脅，對群眾健康造成了嚴(yán)重威脅。據(jù)統(tǒng)計，在2011年1到8月，全國發(fā)生了11起重金屬污染事件，對周邊生態(tài)環(huán)境的影響范圍之廣、對民眾生命健康的危害之大，引發(fā)了社會的高度關(guān)注。 環(huán)境污染事故的發(fā)生也多為工業(yè)污水事故，為了有效地改善水質(zhì)，中國每年用于水資源保護項目的資金近千億元。傳統(tǒng)的水處理工藝很難滿足水處理方面的要求，新興的污水深度處理技術(shù)在價格與處理效率上存在一定的缺陷，開發(fā)成熟廉價的污水處理技術(shù)及其配套產(chǎn)業(yè)設(shè)備等具有廣闊的商業(yè)市場。目前市場上存在多種應(yīng)用于工業(yè)金屬廢水處理的技術(shù)手段，深度處理技術(shù)種類多，沒有形成一種主導(dǎo)的技術(shù)手段，所以廢水深度處理領(lǐng)域具有強大的競爭優(yōu)勢。而且，重金屬廢水處理系統(tǒng)工藝復(fù)雜，運營成本高，廢水中重金屬含量超標(biāo)，不能達標(biāo)排放，排到環(huán)境中污染土壤和水源，有價值的金屬白白流失，難以回收，廢水處理產(chǎn)生的重金屬污泥成為危險廢棄物，處置要求嚴(yán)格花費高。因此，開發(fā)技術(shù)成熟、成本低廉的金屬廢水處理技術(shù)具有廣闊的應(yīng)用市場，且市場需求大，進駐門檻低。本項目研發(fā)的多羥基亞鐵材料技術(shù)，具有技術(shù)成熟，投資、運行成本低等優(yōu)勢，高效處理重金屬以及含砷廢水，廣泛適用于各類重金屬工業(yè)廢水處理，回收重金屬，實現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟與清潔生產(chǎn)，在重金屬廢水深度處理領(lǐng)域具有強大的競爭優(yōu)勢。