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: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。