放射性核素60Co在土壤中吸附和解吸的动力学研究

应用同位素示踪技术，研究了^60Co在小粉土、黄红壤、青紫泥和海泥中的吸附和解吸。结果表明，^60Co进入淹水土壤之后，迅速地被土壤吸附而达到吸附平衡，不易解吸。吸附率和分配系数大小排列顺序均为：海泥〉青紫泥〉黄红壤〉小粉土；解吸因数的大小排列顺序为：黄红壤〉小粉土〉青紫泥〉海泥。^60Co在土壤中的动态变化可用封闭二分室进行描述，其动态变化规律为，小粉土C1=1382．6（1-e^-3.6095t），黄红壤C2=1570．6（1-e^-5.5104t），青紫泥C3=1594．9（1-e^-7.5541t），海泥C4=1643．9（1-e^-13.0921t）。     

溶解性有机质对甲草胺在土壤中吸附行为影响

土壤对甲草胺的吸附解吸作用是甲草胺在土壤中迁移转化行为之一,对土壤环境质量变化有重要影响.在松花江沿江3个城市郊区农田(佳木斯(S1)、依兰(S2)和哈尔滨(S3)),采集3种不同理化性质的土壤,采用批量实验方法研究甲草胺在土壤上的吸附-解吸过程以及溶解性有机质对甲草胺吸附-解吸过程的影响.结果表明:溶解性有机质对甲草胺在土壤中的吸附过程有抑制作用,而对解吸过程有促进作用;甲草胺在3种土壤中的吸附-解吸过程符合Freundlich方程(R2>0.858);在3种土壤样品中的吸附量大小依次为S1>S2>S3;甲草胺在3种土壤中吸附-解吸存在滞后现象.     

黄陇煤田煤层甲烷解吸滞后规律及解吸滞后定量评价

为研究黄陇煤田低阶煤甲烷解吸滞后规律并定量评价解吸滞后,采集郭家河井田3号煤层煤样(GJH3)、大佛寺井田4号煤层煤样(DFS4)与黄陵二矿井田2号煤层煤样(HL2),采用液氮吸附与等温吸附/解吸试验,分析其孔隙结构特征与吸附/解吸特征,基于Langmuir方程与热力学计算结果,定量评价解吸滞后与吸附/解吸前后吸附热差异.结果表明:(1)温度相同时,煤样吸附能力大小顺序为DFS4,HL2,GJH3,煤样残余吸附量大小顺序为HL2,GJH3,DFS4,温度对残余吸附量的影响略有区别,温度并非与残余吸附量呈线性负相关关系,因此需要综合考虑温度对解吸的影响.(2)DFS4,GJH3,HL2的解吸滞后系数为0.4～0.6,其中,20℃时HL2解吸滞后系数最大,吸附/解吸可逆性较差;GJH3解吸滞后系数最小,吸附/解吸可逆性最好;解吸滞后系数随温度升高而减小,吸附/解吸可逆性随温度升高变好.(3)解吸时的等量吸附热均大于吸附时的等量吸附热,解吸需要从体系外吸收热量,吸附和解吸过程的能量差异可能是解吸滞后的关键因素.     

土壤不同有机组分对诺氟沙星的吸附

通过静态吸附实验,研究了水稻土和赤红壤不同有机组分颗粒物(DOC去除、NaOH提取、375℃灼烧和600℃灼烧)对诺氟沙星的吸附行为。结果表明,DOC去除颗粒物的总有机碳含量(TOC)最高,其他颗粒物的TOC从原始土壤到600℃灼烧后颗粒物逐渐减小。所有土壤不同有机组分颗粒物对诺氟沙星的吸附均表现为非线性吸附,Freundlich模型对吸附数据的拟合效果很好,并且其吸附非线性程度均比原始土壤高。其中,375℃灼烧后颗粒物具有最强的吸附非线性特征,吸附非线性参数n值分别为0.517(水稻土)和0.592(赤红壤)。水稻土不同有机组分颗粒物对诺氟沙星的吸附能力均高于赤红壤。与原始土壤相比,DOC去除和NaOH提取颗粒物的Koc值(ce=0.1mg.L-1)减小,说明其吸附能力降低。相反,375℃灼烧后颗粒物对诺氟沙星Koc值最大,说明其吸附能力最强,而600℃灼烧后的颗粒物的吸附能力最弱。     

红壤对污染土壤中砷的修复性能研究

为探寻农田砷污染治理的绿色修复剂,以源自自然环境的红壤作为绿色修复剂材料,首先通过静态吸附实验研究红壤对水溶液中砷的吸附能力,其次通过向砷污染农田土壤中添加红壤,探讨红壤对污染土壤中砷的形态及其生物有效性的影响. 吸附实验结果表明,红壤对溶液中砷的吸附等温过程更符合Freundlich方程; 添加红壤可有效降低土壤中弱酸态砷和水溶态砷含量占百分比,但可氧化态砷含量占百分比显著增加; 弱酸态砷含量与红壤添加量呈显著负相关关系(R²_0.05=0.991). 此外,添加红壤后,污染土壤纯水和碳酸氢钠提取液中砷含量及污染土壤纯水提取液对发光菌的急性毒性显著降低,说明添加红壤可降低污染土壤中砷的生物有效性.     

正交法优化离子交换纤维提取纯化皂苷的工艺

用正交法考察了各因素对浸取纯化三七总皂苷的影响,确立了离子交换纤维纯化三七总皂苷的最佳工艺.结果表明:浸取三七总皂苷的最佳条件为温度65℃,时间2 h,浸提剂体积20mL/g(三七粉),浸提次数3次,浸提率7.68%;在质量浓度为1.152 mg.mL-1条件下,强碱阴离子交换纤维静态吸附三七总皂苷的最佳条件是温度65℃,pH=8,皂苷体积250 mL/g(纤维),吸附率为91.02%;吸附在强碱阴离子交换纤维上的三七总皂苷的静态解吸的最佳条件是pH=1,温度70℃,解吸剂质量分数60%和解吸剂体积900 mL/g(饱和纤维),解吸率92.21%.上述结果表明用强碱阴离子交换纤维提取纯化三七总皂苷是可行的.     

GIS的嘉陵江流域吸附态氮磷污染负荷研究

以美国通用土壤流失方程为基础,根据研究流域的特征和已有的研究成果确定方程中的因子算式,在地理信息系统GIS支持下,估算了各单元的土壤流失量,应用吸附态非点源污染负荷模型,对嘉陵江流域吸附态氮磷污染负荷进行了数值模拟与定量分析。结果表明:嘉陵江流域近年平均输沙模数为161.94 t/(km2.a),北碚出口吸附态氮磷污染负荷分别为29620.8 t/a和1391.96 t/a,吸附态氮磷流失较严重的地区主要分布在白龙江和西汉水流域,各土地利用类型吸附态氮磷流失模数大小顺序依次为:荒地>灌木>草地>农田>城镇>林地。     

累托石层孔材料在废水处理中的应用研究(Ⅳ)——CTMAB累托石层孔材料处理模拟有机废水

用十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)与累托石进行交联反应制备了CTMAB累托石层孔材料并研究其吸附性能.结果表明:当废水中CTMAB累托石层孔材料用量为40g/L,pH=3.0,常温,吸附时间为60min时,其COD去除率达76%以上.吸附符合Freundlich等温吸附式:Γ=1.338C1/nt,吸附反应为一级反应:Ct=C0×e-1.1×10-3t.吸附热力学研究表明:ΔH=1.819kJ/mol,ΔG=-0.051kJ/mol,ΔS=6.073J/(mol·K).     

汞污染对植物品质指标的影响

通过盆栽试验,研究了黄红壤和青紫泥上种植的小白菜对不同质量分数汞的累积程度及其生理、品质指标的变化,如生物量、叶绿素质量分数,以及在可食部的累积量、可溶性糖、Vc和纤维素质量分数.本试验汞以氯化汞的形式加入,其加入的质量分数分别设置为0、0.25×10-6、0.50×10-6、1.00×10-6、1.50×10-6、2.00×10-6、3.00×10-6、6.00×10-6共8个添加水平.结果表明,白菜生物量和叶绿素质量分数在黄红壤中有明显的增加趋势,但在青紫泥中规律不明显;白菜可食部汞的累积与土壤全汞、有效汞质量分数有显著的相关性;可溶性糖质量摩尔浓度随土壤汞质量分数的增加而增加,Vc质量分数明显减小,两者都显示了较为明显的受胁迫性,可作为预警指标.     

羟肟酸捕收剂H205降解菌降解动力学模型研究

采用从汽车修理厂土壤中采集的菌种,借鉴国内外对多环芳烃化合物降解菌的驯化和筛选的方法,在自然条件下驯化、分离、筛选出能降解H205的菌株。研究菌株在不同接种量的条件下以及在不同底物浓度的条件下的降解动力学模型,分析表明,细菌不同接种量时H205的降解为一级反应,接种量为5%、10%、15%、18%、20%时反应式分别为:C=96.75exp(-0.010 6t),C=103.387exp(-0.023t),C=103.234exp(-0.014t),C=102.929exp(-0.011 1t),C=107.429exp(-0.015t)。不同初始底物浓度时H205的降解为零级反应,其降解规律符合Monod方程:1/μ=60.194/sρ+0.443 3。     

土壤水非均匀流动网络特性实验

土壤中的优先流是指土壤在整个入流边界上接受补给,但水分和溶质绕过土壤基质,只通过少部分土壤体的快速运移.优先流的产生是由于土壤中往往存在大量的根孔、虫孔等大孔隙以及裂隙等.搞清优先流对土壤水分运动的影响,对于深入认识入渗补给过程、准确评价地下水补给资源以及地下水污染分析具有重要意义.本研究采用大分子染色材料(Brilliant Blue FCF)及根据碘与淀粉反应显现出蓝色的原理,设计实施了土壤中非均匀水流运动的室外染显色示踪实验,研究了土壤水非均匀流动模式,验证了优先流的水流通道网络特征.     

壳聚糖改性膨润土对酸性红吸附性能的研究

探索壳聚糖与膨润土的质量比与反应介质酸度对制备壳聚糖改性膨润土的影响并以改性土为吸附剂探讨了改性土质量、吸附温度、吸附时间、介质的pH值及酸性红溶液质量浓度对酸性红吸附性能的影响．结果表明：制备的改性土随着壳聚糖质量的增加吸附量先增大后减小、随着反应介质的酸度增强,改性土的吸附能力增加;随着改性土质量的增加吸附量先增大后减小;随着反应温度上升改性土吸附能力先增大后减小;随着酸性红染料质量浓度的增加吸附能力增加;随着反应pH值的增大吸附能力先增大后减少．质量比为1：125,冰醋酸体积分数为1％为最佳制备条件,改性土质量为0．6g,温度温度为25℃,吸附时间为70min,介质pH为7左右时是最佳吸附条件．且其吸附行为满足Langmuir等温式．     

三峡库区土壤淹水对Cd形态稳定性的影响

采用三峡库区紫色土和黄壤作淹水厌氧培养,研究土壤氧化还原过程对吸附于土壤中的外源Cd形态稳定性的影响.结果表明,土壤淹水厌氧培养过程,pH向中性转变,体系Eh降低,土壤从氧化环境转入还原环境,黄壤氧化还原转换趋势更为明显.紫色土CEC含量增加到17.53cmol·kg-1,黄壤为27.94 cmol·kg-1.黄壤Fe(Ⅱ)增加趋势明显,Fe(Ⅱ)含量达到3 156.30 mg· kg-1,紫色土为446.56 mg·kg-1.外源Cd进入水土体系后,快速被土壤吸附,至培养结束,99.9％以上Cd被土壤吸附.土壤理化性质的改变与外源Cd在土壤中的形态稳定性具有直接联系,外源Cd被吸附后逐渐达到形态上的稳定,部分Cd由形态稳定性最差的可交换态向更稳定的碳酸盐结合态和铁锰氧化物结合态转变.紫色土中可交换态Cd从5.87 mg·kg-1降低至4.56 mg·kg-1,含量降低22.34％,黄壤从2.87 nmg·kg-1降低至1.02 mg· kg-1,含量降低64.30％,外源Cd在黄壤中形态稳定性好于紫色土.     

Adsorption of methylene blue from aqueous solution onto hydrochloric acid-modified rectorite

H+-rectorite clay,which was prepared by modifying the raw rectorite with 10% hydrochloric acid at 60 °C for 24 h,was used as an absorbent for removal of methyl blue (MB) from aqueous solutions.The morphology and the structure and crystallinity of the pristine rectorite and the H+-rectorite were characterized by scanning electron microscopy (SEM) technique and X-ray diffraction (XRD) technique,respectively.The results showed that the H+-rectorite exhibited high adsorption ability than the raw rectorite,and it was found that the removal percentage of MB increased with increasing in adsorbents dose,whereas the adsorption amount qe (mg/g) decreased.The equilibrium was attained within 30 min in adsorption process,and the maximum adsorption capacity of H+-rectorite for methylene blue reached as high as 37 mg/g.Besides,the effect of temperature on the adsorption of MB with H+-rectorite was investigated and the equilibrium data were well fitted to Freundlich equations.The H+-rectorite absorbent saturated with MB can be regenerated by calcinating at 400 °C for 2 h and the regenerated absorbent still showed higher percentage removal of MB.     

钼系催化丁二烯聚合的研究—Mo(Ⅳ)络合物的紫外可见光谱

MoCl_4乙酸乙酯溶液呈棕红色,在光谱的紫区和红区共有三个自旋允许d—d跃迁吸收带。主催化剂Mo(Ⅳ)络合物具有八面体构型。各种配体:Cl-C_8H_(17)O-,PhO-,Bd,C_8H_(17)OH,PhOH和CH_3COOC_2H_5的交换对络合物的吸收谱带的位置无影响。Mo(Ⅳ)在512nm处的特征吸收带随Al(i—Bu)_3/Mo或Al(i—Bu)_2OPh/Mo增加而渐趋消失,这是Mo(Ⅳ)被还原为低价态的标志。Bd和PhO-共存的MoCl_(4-n)(OC_8H_(17))_n—Bd—Al(i—Bu)_2OPh体系中Mo(Ⅳ)的还原得到明显改善。     

不同类型稻田亚硝酸型CH4厌氧氧化潜力的比较研究

甲烷(CH₄)厌氧氧化是稻田土壤中消减温室气体排放的重要过程.本试验选择内陆性南京稻田和滨海性上海崇明岛围垦稻田,比较研究稻田耕层(0~10 cm)和深层(50~60 cm)土壤中亚硝酸盐型CH₄厌氧氧化(n-DAMO)潜力的差异及其微生物驱动机制.结果表明,南京稻田耕层土壤的n-DAMO速率为3.51 nmol·g^-1·d^-1(以¹³CO₂计),显著高于围垦稻田耕层土壤(1.43 nmol·g^-1·d^-1).两种类型稻田耕层土壤的n-DAMO速率均显著高于深层土壤.南京稻田和围垦稻田M.oxyfera-like细菌的16S rRNA基因拷贝数分别为(2.31~4.82)×10⁷和(0.89~2.12)×10⁷ copies·g^-1,与亚硝酸盐型CH₄厌氧氧化速率显著正相关.相关性分析发现,土壤有机碳、总氮、无机态氮是稻田n-DAMO速率分异的重要原因.综上所述,内陆性稻田土壤n-DAMO氧化潜力较高,其主要由较高的土壤本底碳、氮水平和功能微生物丰度所致.     

河岸崩塌与稳定分析

在总结了以往长江河道崩岸问题研究成果的基础上,分析了不同河型河道崩岸的特点及机理,提出了岸坡滑动的计算模式、稳定岸坡的坡降、河道崩岸的预测方法等,在抗滑稳定计算上考虑了河岸动水压力对河岸崩塌的作用;在河岸稳定性判定上,提出了用河道深泓距岸距离和水深确定当前河岸坡度,并与其当前稳定坡度相比较,来判定河岸是否稳定,对于长江中下游,粘土、亚粘土与细沙土夹层河岸的稳定坡度均缓于1∶3.0,各崩岸段深泓离岸距离与平均河宽之比一般为0.07～0.30.     

重金属Cu(Ⅱ)在球黏土中的吸附特性

通过批式吸附试验,考察球黏土对Cu(Ⅱ)的吸附效果,重点分析吸附时间、吸附剂用量、pH值以及初始质量浓度的影响。结果表明,Cu(Ⅱ)在球黏土上的吸附是一个先快速而后缓慢的过程,在60 min基本达到吸附平衡,且吸附量和吸附率随球黏土用量和Cu(Ⅱ)初始质量浓度的升高而提高。pH值对球黏土的吸附量有较大的影响,当pH值为6时,球黏土的吸附量可达97.93 mg/g。球黏土对Cu(Ⅱ)的吸附符合Langmiur等温吸附模型,拟合得到的最大吸附量为202.383 mg/g,准二阶动力学模型更适合描述球黏土对Cu(Ⅱ)的吸附过程,说明控制吸附速率的主要是化学吸附。与其他常见的黏土吸附剂材料相比,球黏土对Cu(Ⅱ)具有良好的吸附性能,可以作为天然矿物吸附剂来处理含Cu(Ⅱ)废水。     

糠醛渣对亚甲基蓝的吸附性能研究

研究了糠醛渣对水中亚甲基蓝的吸附去除性能,首先将糠醛渣进行预处理;然后在一组250mL碘量瓶中,分别加入50mL,50mg·L^-1的亚甲基蓝溶液,再分别加入一定量的糠醛渣,进行静态吸附实验,测定亚甲基兰的去除率．结果表明：糠醛渣对水中亚甲基蓝的吸附在60min基本达到平衡;在50mL,50mg·L^-1的亚甲基蓝溶液中当糠醛渣用量为0．4g时,糠醛渣对水中亚甲基蓝的吸附去除率达到92．44％;温度对水溶液中亚甲基蓝的去除有一定的影响,糠醛渣对水中亚甲基蓝的吸附过程为吸热反应．平衡吸附量qe与平衡质量浓度ρe之间的关系符合Freundlich和Langmuir等温吸附方程所描述的规律．