胶体迁移及其对典型类固醇雌激素的吸附

研究胶体自身的可迁移性和对污染物的可吸附性能够为地下环境中胶体对污染物的携带迁移作用提供重要依据。通过动态柱实验和静态批实验研究二氧化硅胶体、伊利石胶体和胡敏酸胶体在饱和多孔介质中的可迁移性以及对雌酮和雌二醇的吸附作用。结果表明:不同胶体在饱和多孔介质中的可迁移性有所差异,胡敏酸胶体和二氧化硅胶体分别在石英砂柱和河砂砂柱中迁移性最强,而伊利石胶体在2种多孔介质中的迁移性均较弱;准二级动力学模型对胶体吸附雌激素的数据拟合效果最好,吸附速率的控制因素可能包括表面吸附、化学络合等;Langmuir模型对胶体吸附雌激素的拟合效果较Freundlich模型更好,推测胶体对雌激素的吸附为单层吸附,3种胶体对雌酮和雌二醇的最大吸附量分别为90.09～3 333 mg?kg~(-1)和116.28～2 000 mg?kg~(-1)。因此,胶体的可迁移性和对雌激素的吸附作用能够为胶体影响雌激素在地下环境中的迁移提供理论指导。     

胡敏酸对TNT的吸附/解吸行为及机制研究

正研究了胡敏酸吸附TNT的动力学、TNT在胡敏酸上的吸附-解吸等温线,以及胡敏酸在吸附TNT前后的红外光谱。结果表明,当TNT溶液体积与胡敏酸质量的比例为400mL∶1g时,胡敏酸吸附TNT的动力学曲线以Elovich方程拟合效果最佳,TNT在胡敏酸上的吸附是先快速后慢速的非均相扩散过程;胡敏酸对TNT的吸附率与TNT溶液的初始浓度负相关,而TNT解吸率与TNT溶液的初始     

汞(Ⅱ)和砷(Ⅲ)在草炭土胡敏酸上的吸附

为研究汞和砷在胡敏酸上的吸附特性,从辽宁彰武采集了草炭土并用稀碱法提取胡敏酸。研究胡敏酸对Hg(Ⅱ)和As(Ⅲ)吸附作用,探讨温度(15、25、35、45℃)、pH(3,5,7,9)和离子强度(Ca2+,H2PO-4)对该吸附的影响,并计算吸附活化能。结果表明:温度与胡敏酸对Hg(Ⅱ)的吸附呈显著正相关,而对胡敏酸吸附As(Ⅲ)的影响较小;pH对胡敏酸吸附Hg(Ⅱ)也呈正相关,而胡敏酸对As(Ⅲ)的吸附以中性最好,酸性、碱性下吸附量均降低;Ca2+对Hg(Ⅱ)的吸附有明显的抑制作用,H2PO-4对As(Ⅲ)的吸附影响很小。对等温吸附实验结果拟合证明,胡敏酸对Hg(Ⅱ)和As(Ⅲ)等温吸附更符合Freundlich模型。对动力学吸附实验结果拟合证明,准二级动力学方程能很好地描述胡敏酸对Hg(Ⅱ)和As(Ⅲ)的吸附。Hg和As(Ⅲ)在胡敏酸的吸附活化能分别为23.06 k J·mol-1和2.65 k J·mol-1,表明Hg(Ⅱ)在胡敏酸上的吸附以化学吸附为主,As(Ⅲ)在胡敏酸上的吸附以物理吸附为主。     

锶在改性介质中的吸附规律及其影响因素研究

通过室内等温静态批量平衡吸附实验,采用2种常见的等温吸附方程(Freundlich方程、Langmuir方程)对锶在3种不同润湿性的石英砂中的吸附行为进行了回归拟合。结果表明,介质润湿性对锶的吸附会产生重要的影响,润湿性较强的亲水性石英砂的吸附性能明显优于疏水性石英砂;从Freundlich方程和Langmuir方程拟合结果来看,两者均具有理想的相关性,但普通石英砂和亲水性石英砂的等温吸附式更符合Langmuir方程,而疏水性石英砂采用Freundlich方程拟合的相关性更好。     

基于活性炭的多孔介质水动力弥散系数测定

溶质在多孔介质运移过程中,水动力弥散系数不仅反映多孔介质的介质特性,同时也是描述溶质浓度随时空变化规律的重要参数。以颗粒状活性炭为研究对象,建立了水动力条件下的对流弥散方程进行溶质运移过程描述,并采用土柱扩散实验对其水动力弥散系数进行了测定。结果表明,借用反函数变化思路,可快速准确测定多孔介质的水动力弥散系数D;同时,变流速条件下D不为常量,且分子扩散的影响可忽略,其与渗流速度v之间满足D=9.328v1.796函数关系。由此建立的数学模型求解和D-v函数关系可为描述溶质在多孔介质中运移规律的研究提供一定的参考。     

温度及渗透流速影响下的溶解性有机质运移特征

以石英砂为动态模拟实验岩样介质,以平顶山煤田地下水补给源——乌江河水为入渗水样,开展了溶解性有机质运移特征的室内模拟实验,应用软件CXTFIT 2.1进行运移参数的拟合,分析了不同温度及渗透流速条件下溶解性有机质的动态运移特征。结果表明,石英砂中溶解性有机质的运移主要是对流和弥散过程,吸附作用及生物作用均非常微弱;温度升高时,溶解性有机质的弥散度增大,表征对流与弥散作用比率的P指数降低;渗透流速增加时,溶解性有机质的水动力弥散系数相应增大,迁移扩散能力随之增强。     

苯胺在土壤悬浊液中的吸附降解效应研究

为了研究天然土壤介质对苯胺的吸附、降解特征,选取了4种土壤、砂介质S2、S4、S5、S6,在实验室内进行批实验,实验表明:在无菌条件下,介质对苯胺主要表现为吸附,吸附过程满足假二级动力学方程,拟合相关系数R高达0.99以上;在土著微生物作用下,苯胺浓度下降较快,溶液中剩余苯胺随时间的变化可用一级反应动力学进行拟合,拟合系数R大于0.91,新鲜介质条件下浓度高达30 mg/L的苯胺最短半衰期仅为7.6 h,在60 h内可实现99.9%的去除,降解快慢与新鲜介质本身微生物的种类及数量有关。     

5类典型土壤对村镇生活垃圾渗滤液的吸附特征

选取我国5类典型土壤进行村镇生活垃圾渗滤液的静态吸附实验,研究它们对渗滤液中COD和NH_3-N的吸附能力。研究结果表明,在室温25℃下进行静态吸附实验,5类土壤对渗滤液中COD吸附性能方面呈现湖北黄棕土黑龙江黑土甘肃黄棉土上海水稻土重庆紫土,对渗滤液中NH_3-N吸附能力表现为:黑龙江黑土重庆紫土湖北黄棕土上海水稻土甘肃黄绵土。5类土壤对COD和NH_3-N的吸附平衡时间均为48 h。土壤中的颗粒物表面上的吸附量与溶液中溶质的平衡浓度之间采取Freundlich方程进行拟合较Langmuir方程拟合理想,通过Langmuir方程得到对COD的最大理论吸附吸附量排序为黄棕土黑土水稻土黄棉土紫土,对NH_3-N的最大理论吸附量排序为黑土紫土黄棕土水稻土黄棉土。     

地下水环境中甲基叔丁基醚运移过程的动力学模型

建立了地下水环境中甲基叔丁基醚(MTBE)运移过程的变系数动力学模型,并对模型进行了验证和参数灵敏度分析.模拟结果表明,地下水流速和阻滞系数对于MTBE的运移过程影响最为显著,而水动力弥散系数的影响较小,忽略其变化不会对预测地下水环境中污染物运移的环境动力学行为造成太大误差.由此得到的结论可定量研究MTBE在地下水环境中的对流.扩散特征,还可为MTBE污染地下水的预测预报、修复治理等研究提供科学依据.     

不同纳米修复剂对污染土壤中胡萝卜吸收、转运Cd的影响

通过盆栽实验研究不同纳米修复剂(羟基磷灰石HAP、赤泥RM、Fe3O4、胡敏酸-Fe3O4)对2种不同污染土壤Cd吸收、转运的影响。结果表明,上述纳米修复剂均可显著增加胡萝卜植株生物量,显著提高植株Cd胁迫的耐受指数;不同土壤施用不同纳米修复剂均显著降低胡萝卜植株Cd的含量,并且随着修复剂施加浓度的增加而显著降低;与对照相比,植株茎叶Cd含量最大降低达78.8%,根中Cd的含量最大降低67.8%;添加不同修复剂能不同程度地降低了土壤中Cd的转运系数和富集系数,这可能与施用不同纳米修复剂促进了土壤中非残留态Cd向残留态Cd的转化有关,总体而言,不同纳米型修复剂对降低Cd的有效性顺序为:RM～HAP>胡敏酸-Fe3O4>Fe3O4。