pH值对混合溶液中矿物溶解／沉淀的影响

以粉煤灰浸出液与自来水混合为例,结合水文地球化学模拟,分析了在混合作用下,pH值对单相混合溶液中矿物溶解／沉淀作用的影响。结果表明,由于混合作用,溶液pH值发生改变引起CO3^2-活度变化,从而影响方解石和白云石的饱和指数,随着混合比例从0．1到0．9的增加,实验和模拟单相混合溶液中白云石和方解石的饱和指数呈现不同规律的下降;在混合溶液pH值的影响下,玉髓饱和指数随混合比例的增大,呈现先上升后下降的变化趋势。     

咸淡水过渡带化学过程的试验研究

通过不同比例的咸淡水混合作用及水岩作用的室内模拟实验,对咸淡水过渡带的水文地球化学作用进行了研究。在咸淡水混合作用的过程中,海水与淡水的混合是以机械混合为基础的复杂的化学过程,混合液的总碱度和pH值均显著上升,而电导率明显下降,方解石和石膏的饱和指数均明显增大,而Pco2降低。在水岩作用的过程中,混合液的pH值、总碱度和电导率均显著上升,石膏的饱和指数由～1．06～-0．71升高至-0．86～-0．50,石膏发生溶解;方解石的饱和指数由0．69～1．07降至0.00-0．10,方解石发生沉淀．最后接近平衡状态。     

粉煤灰对污水处理的效果及其环境影响试验研究

循环流化床燃烧产生的粉煤灰按不同比例与污水充分混合,其对污水中P的去除率可达90%以上;对COD的去除率为45%左右;对NH3-N的去除效果较差,最高不超过11%。由于粉煤灰含有大量钙,可以与粉煤灰中的磷酸盐形成沉淀,故采用循环流化床产生的粉煤灰可以有效处理含P较高的污水。文章研究了粉煤灰中重金属在污染水中释放规律,如Pb、Cd、Cu、Cr及Ni等,由于粉煤灰与污水浸泡后pH值呈碱性,且污水中含有大量有机物质,使反应体系呈还原状态。因此,粉煤灰中的重金属可以稳定存在,粉煤灰在污水中几乎不释放重金属,所以未加任何处理的粉煤灰在浸泡过程中不会对环境产生重金属污染。为此,粉煤灰可用于井下采空区回填,也可用于路基填充等。由于粉煤灰中少量碱性物质溶于水中,可使地下水pH值升高。     

南水北调水源与北京地下水混合的水质变化特征

南水北调水源进京后既要与地下水混合供水,又要将余裕水回灌地下保存,两地水源混合后的水质变化是人们关注的重要课题。本次研究中采集了丹江口地表水和北京调蓄池附近地下水,并开展了不同比例的混合试验。研究表明:丹江口水库水质优良;两地原水混合后,Na+、Mg2+、Cl-、SO2-4等组分表现为物理混合; Ca2+、HCO-3、pH值则受到碳酸平衡的强烈影响,当丹江口地表水占比较大时,混合溶液中硝化作用主导碳酸平衡,当地表水占比较小时,溶液中二氧化碳分压变化主导碳酸平衡。研究结果对南水北调进京后的供水具有重要意义。     

赤泥中氟迁移转化的影响因素分析

为了研究赤泥中氟向下运移过程中的影响因素,根据堆场周围的水文地质条件,设计了7组动态淋溶试验,并对试验数据进行了灰色关联度分析。结果表明,排放7天后的赤泥其表面下700 mm处的温度仍达78℃,而刚排放到堆场的冲灰水温度更高,可达87.5℃,高温赤泥和冲灰水有利于氟的迁移;赤泥的pH值为10.29～11.83,浸出液的pH值为12.00～13.20,碱性很大,致使氟易随水迁移;赤泥的其它污染组分,如总硬度、Cl-、SO42-、K+、Na+、Ca2+、Mg2+,均对氟的迁移有一定的影响,且Na+、SO42-和Ca2+为主要控制因素,即溶液中Na+、SO42-、Ca2+含量越高,赤泥中的F-离子越易淋出。      

南宁市区地下水水化学特征及形成机制

为了深入研究南宁市区地下水水化学特征、水质情况及地下水质量演变的主要水化学过程,文章采集南宁市区22组孔隙水和7组岩溶水,检测pH值、阴阳离子、溶解性总固体（TDS）和总硬度等化学指标,探讨地下水水化学特征和形成机制。结果表明:研究区孔隙水和岩溶水pH平均值均小于7,两种水TDS和总硬度基本一致,主要的阴离子（HCO3-、Cl-、SO42-）中含量最高的是HCO3-,平均分别为68.08 mg/L和106.68 mg/L;对于阳离子（Ca2+、Mg2+、K+、Na+）,研究区孔隙水和岩溶水均表现为Ca2+≥Na+>Mg2+>K+,其中Ca2+的平均含量分别为24.04 mg/L和31.34 mg/L;地下水化学成分主要通过风化-溶滤作用与混合作用形成,地下水水化学类型为HCO3--Ca2+型水;地质环境背景是地下水pH值普遍偏低的主要原因,人类活动对地下水的影响越来越重要,pH值和水化学类型改变均与经济发展、人口增加、工矿企业增加等人类活动密切相关。      

生物膜作用下沉积物-水界面溶液中pH和磷含量变化

采集城市排污水渠中的沉积物样品和底栖生物样品,应用微电极原位pH测量技术测量沉积物-水界面溶液的pH值,电感耦合等离子体发射光谱法测定沉积物提取液中上覆水和空隙水中生物可利用磷的含量,研究了沉积物表面的生物膜对城市河流沉积物-水界面微环境中pH值和磷含量的影响。研究表明沉积物表面的生物膜由藻类(蓝藻门颤藻属Oscillatoria和硅藻门的菱形藻Nitzschia)和微生物组成,由于藻类的光合作用和微生物作用,沉积物空隙水中的溶解氧和CO2发生变化,因而改变了界面附近的pH值、氧化还原电位等物理化学条件,同时改变了界面附近溶液中磷的浓度和浓度梯度。在生物膜作用下,剖面中空隙水的pH和pH变化梯度、磷的浓度和浓度梯度高于非生物作用条件下。磷在生物藻垫的空隙水中高度富集。在生物膜存在情况下,在空隙水中形成了与非生物作用下相反的pH值和磷浓度的耦合关系。无生物作用的沉积物空隙水中pH越偏离中性,沉积物中磷的释放量增加,空隙水中磷含量增加;在生物膜作用下,pH由弱酸性向中性变化时,沉积物中磷的释放量增加,空隙水中磷含量增加。依据界面附近pH值和磷的变化规律,可以将沉积物-水界面附近的生物作用分为生物膜的固定作用区和攫取作用区。     

本期目录

磷石膏渗滤液对碳酸盐岩及岩溶地下水产生重要影响,但其影响机制尚不清楚。本文开展了磷石膏渗滤液对碳酸盐岩的溶蚀试验,对比分析了不同pH值、水动力条件及溶蚀时间对研究区不同碳酸盐岩样品的溶蚀效果,探讨各试验条件对溶蚀作用的影响机制。结果表明：岩样失重率呈现对数型增长趋势;渗滤液pH值为1.86的试验组中岩样失重率大小依次为娄山关组、法郎组、青岩组,pH值为2.71的试验组中岩样失重率大小依次为：法郎组、青岩组、娄山关组;动态试验失重率明显高于静态试验。渗滤液pH值和水动力条件与其他变量的交互作用均表现强烈,渗滤液pH值、水动力条件及二者间交互作用对岩样溶蚀的影响在试验前期作用较大而在后期减弱,岩石层组类别在试验后期作用凸显。整体上看,试验变量对岩样失重率的影响作用大小依次为渗滤液pH值、溶蚀时间、水动力条件、岩石层组类别。     

pH 值对有机磷在弱透水层中迁移转化的试验模拟

为研究渗透水pH 值对有机磷通过弱透水黏土层迁移转化的影响规律,采用黏性土层充压渗透装置模拟污染潜水中有机磷渗透通过弱透水层的迁移转化过程。研究发现,有机磷组分通过弱透水层的迁移能力总体较弱,不同pH 值条件下有机磷的矿化率为93. 5% ～ 99. 95%; 在进水pH 值为5. 5 ～ 8. 5 时,进水pH 值越高,土层中磷酸酶的活性也越高,降解转化有机磷的能力也越强; 黏土对有机磷的阻滞能力也增强。进水pH 值为5. 5 时,迁移率为6. 5%; 当pH 达到8. 5 时,矿化率明显增加,迁移率＜ 0. 05%,使其不易渗入深层地下水引起污染。     

对流岩浆混合中的自组织作用

对流岩浆混合是热液和组分作用于熔融体密度引起的。我们通过二维数字模拟研究了组分浮力在对流岩浆混合中的作用。在我们的模拟中,观察到了两种自组织作用现象:(1)与流动逆转相伴随的局部暂时未混合事件;(2)在对流单元中心延续很久的分异作用(眼球状构造)。分异作用的级序统计量、级序比率与强度、对于使混合与自组织现象定量化,是组分场的有益抽象。级序比率和强度的轨迹揭示了吸引子的行为,并提供了控制混合和自组织作用演化的简洁方式。组分浮力与热液浮力之比由参数Rr给出:当Rr=0时,意味着被动混合;当Rr>0时,意味着动力混合。既形成于被动混合也形成于动力混合中的眼球状构造趋向于使混合率减小。流动逆转和仅存在于动力混合中的未混合事件进一步减慢了混合。然而,因为一个强而持久的眼球状构造形成于被动混合中,被动混合比以小的Rr值混合更慢。在高的Rr(Rr>1)情况下,由于始态的重力稳定性,混合一般被组分浮力所妨碍。