不同煤阶煤注CO_2提高采收率对比及参数影响研究

为了得出不同煤阶煤注CO_2置换CH_4后的采收率差异,分别采集新疆长焰煤、山西潞安贫煤和晋城无烟煤进行了纯CH_4吸附/解吸、CO_2置换CH_4实验,利用多元混合气体等温吸附理论对纯甲烷解吸和CO_2置换CH_4的采收率进行了计算,探讨了储层温度、平衡压力等参数对CO_2置换CH_4采收率的影响。结果表明:与纯CH_4解吸相比,CO_2置换CH_4能显著提高其采收率。变质程度越低,CO_2置换效果越好。温度在20~40℃时,温度对CO_2置换CH_4采收率的影响较小;注入平衡压力较低时,置换效果相对更好。现场注入CO_2的量要适度,注入太少置换效果将不明显。不同煤阶煤CO_2置换CH_4提高采收率研究成果为现场注入参数优化提供了实验依据。     

神农架大九湖泥炭湿地二氧化碳和甲烷排放化学计量比研究

湿地碳释放产物之间关系的研究对了解湿地生态系统碳固定和温室气体排放机理具有重要意义。运用涡度相关技术连续原位观测,对湖北省神农架林区大九湖亚高山泥炭湿地二氧化碳(CO_2)和甲烷(CH_4)的排放特征、CO_2与CH_4排放化学计量比(CO_2∶CH_4比值)的动态变化及其与环境因子的相关性进行了分析。结果表明:①大九湖泥炭湿地CH_4和CO_2通量均表现出较明显的月和季节变化规律,从CO_2与CH_4排放的相关性拟合结果来看,各季节CH_4与CO_2排放的月平均关系表现为线性拟合或一元二次拟合效果最佳,而其日平均关系则表现为一元二次拟合效果较好;②泥炭湿地CO_2∶CH_4比值从2017年3月到2018年1月呈"U"型曲线,1月达到最大值后下降,且全年CO_2:CH_4比值日平均与CO_2呈极显著正相关关系;③除地面以下20cm处土壤含水量(SWC20)月平均外,CO_2∶CH_4日/月平均变化与环境因子均呈极显著相关关系,其中CO_2∶CH_4比值与环境温度、土壤温度呈极显著负相关关系,而CO_2∶CH_4比值与土壤含水量呈极显著正相关关系。     

不同种类酸改性椰壳活性炭吸附分离CO_2和CH_4

与采用碱改性活性炭的方法相比,关于酸改性的研究相对较少,尤其是采用有机酸改性活性炭用于吸附分离CO_2/CH_4中的研究鲜见报道。采用不同种类酸(包括无机酸和有机酸)对活性炭进行改性,利用N_2吸附解吸曲线、FT-IR、SEM、XRD对改性前后活性炭物理化学特性进行表征,同时测定了25℃时活性炭对CO_2和CH_4的等温吸附线。结果表明,酸改性后活性炭比表面积、孔体积等发生不同的变化,但改性后的微孔分布相对集中且出现孔径较小的微孔;有机酸改性活性炭对CO_2的吸附能力和对CO_2/CH_4的分离效果整体比无机酸好,其中以醋酸改性为最优;CO_2以物理吸附的方式被吸附在酸改性活性炭上,再生效果较好;采用有机酸对活性炭进行改性并用于吸附分离CO_2/CH_4是可行的。     

水力水质条件对重力排水管道碳排放的影响研究

在重力流管道条件下,通过短期降解实验分析了水力剪切力、温度、外源SO_4~(2-)及COD浓度对重力排水管道产排CH_4和CO_2的影响,探讨了溶解性有机物(DOM)的变化规律。结果表明,CH_4和CO_2的产排能力随着水力剪切力的增大而增强,但剪应力大于0.0748 N/m后CH_4产排无明显提高;37℃为CH_4和CO_2产排的最适温度,低于37℃的情况下降低温度则会明显抑制CH_4的产生;外源SO42-浓度增大显著抑制CH_4产排,但其与CO_2产排无明显相关性;外源COD浓度增大会同时增强CH_4和CO_2产排。     

长春城市水体夏秋季温室气体排放特征

为掌握我国东北地区城市湖泊水体温室气体的释放/吸收特征,本研究分别于夏季和秋季,对位于吉林省长春市的7个城市湖泊(南湖、北湖、雁鸣湖、胜利公园、地理所内湖、天嘉公园和长春公园)表层水中的CO_2和CH_4分压[p(CO_2)和p(CH_4)]进行了监测,并对影响p(CO_2)和p(CH_4)季节变化的相关环境和水质参数进行了分析.研究结果表明在夏季和秋季这7个城市湖泊表层水体中CH_4都处于过饱和状态;除夏季的南湖和胜利公园内湖,其它湖泊CO_2也都处于过饱和状态,且不同湖泊间的温室气体分压具有显著性差异(P0.05),通量也同样具有显著性差异(P0.05).除了南湖和胜利公园内湖外,其它各湖泊在夏秋季节都是大气CO_2和CH_4的"源",且对大气中温室气体的贡献都以CO_2为主.环境参数与p(CO_2)或p(CH_4)之间的相关性分析表明,在夏季,城市湖泊表层水体中p(CO_2)和p(CH_4)都与日照时数呈显著负相关(r_(p(CO_2))=-0.48,P0.05;r_(p(CH_4))=-0.63,P0.01),日照时数通过影响水生植物的光合作用进而影响水体中CO_2和溶解氧浓度,p(CH_4)还与降水量呈显著正相关(r_(p(CH_4))=0.44,P0.05);在秋季,p(CO_2)与气温呈显著负相关(r_(p(CO_2))=-0.39,P0.05).另外,水质参数与p(CO_2)和p(CH_4)的相关性分析表明,这些城市湖泊表层水体的p(CO_2)和p(CH_4)都与水体pH显著负相关(r_(p(CO_2))=-0.51,r_(p(CH_4))=-0.82,P0.01),与盐度显著正相关(r_(p(CO_2))=0.38,P0.05;r_(p(CH_4))=0.75,P0.01),p(CH_4)还与水体DOC、TN和TP均具有显著相关性(P0.01).从研究结果可以推测在这7个富营养城市湖泊中,水体的营养物水平及其所决定的浮游植物生物量并不是影响表层水体p(CO_2)的最主要因素,而日照时数、水体pH和盐度与夏秋季表层水体中的p(CO_2)和p(CH_4)有较大关联.     

粉煤灰沸石吸附铜离子的试验研究

文章主要对粉煤灰沸石吸附水溶液中的铜离子进行了研究。通过试验考察了pH、温度、吸附时间、离子初始浓度等主要条件对吸附效率的影响。试验结果表明：NaA型沸石吸附铜离子的最佳pH 5;动力学研究表明,铜离子在100 min可以达到吸附平衡,而且更好地遵循二级动力学模型;热力学研究表明,45℃时吸附铜离子的效果最好,而且更好地遵循Langmuir等温式;随着离子初始浓度的增加,吸附量也相应增加。最佳条件下最大吸附量44.776 mg/g。     

杭州西溪湿地CH4、CO2通量及其主要影响因子

本研究采用便携式温室气体分析仪连接通量箱在线监测杭州西溪湿地CH_4、CO_2通量日变化及季节变化,同时也对包括有机碳含量、湿度、孔隙度、比重、p H、Eh在内的潜在影响因子进行了研究。结果表明,通常情况下,CH_4、CO_2通量的变化分别为-0.001 9~0.035 3mg/(m~2·h)和-109.76~442.55mg/(m~2·h);CH_4、CO_2通量的变化存在明显正相关关系。CH_4通量的季节变化表现为夏季秋季春季冬季;CO_2通量的季节变化表现为夏季春季冬季秋季。土壤湿度是影响CH_4通量变化的重要因子,通常湿度越大,CH_4通量越大;在生长季维管植物有助于CH_4的氧化;西溪湿地土质差异也使CH_4、CO_2通量排放有所差异,具体表现在土壤有机碳含量相差较大,而土壤中有机碳的含量与CH_4产生潜力呈显著正相关。     

共存物及其投加方式对Tween 80 在中砂上吸附损失的影响

通过静态吸附实验,研究了25℃条件下,表面活性剂冲洗液Tween 80在中砂上的吸附,以及CaCl2、SDS和木质素磺酸盐(木质素磺酸钠和木质素磺酸铵)对其吸附量的影响.结果表明,向Tween 80溶液中加入CaCl2和SDS都可以显著增加其吸附量.投加量越多,吸附量越大,当投加量达到一定程度后,吸附达到饱和,不会继续增大.SDS以预吸附的方式注入同样会导致Tween 80吸附量升高.而木质素磺酸盐与Tween 80共混则可大大降低Tween 80的吸附量.随着投加量的增加,Tween 80吸附量明显下降.在低投加比例(1:10)时,木质索磺酸铵效果较好,可以减少20%-75%的吸附量.而木质素磺酸钠只能减少10%-60%.当投加较高比例(1:2)时,两者都口1以明显降低Tween 80的吸附量,可达70%-90%.而采用木质素磺酸盐预吸附的方式注入的效果较混合注入要好,相同投加最的情况下,所降低Tween 80的吸附量是混合注入时的1.2-1.8倍.因此.在表面活性剂原位冲洗过程中用木质素磺酸盐进行预冲洗,能够减少表面活性剂吸附量,降低冲洗成本,可以作为原位冲洗过程中降低吸附损失的一种手段.     

赤铁矿对砷的吸附解吸及氧化特征

采用等温吸附热力学的方法,研究了赤铁矿(α-Fe2O3)对三价砷离子的吸附和氧化特征,以及温度、pH值等因素对吸附和氧化效果的影响.研究结果表明,Langmuir方程可以很好地表述吸附量与初始三价砷离子浓度的关系(R2=0.9939);随着初始砷离子浓度的增大,溶液中As(V)的浓度(氧化量)也逐渐增大,然而氧化率却随着初始砷离子浓度的增大而减小;35℃条件下的吸附量和吸附率、氧化量和氧化率都比25℃时大,表明升高温度有利于赤铁矿对砷离子的吸附和氧化作用.溶液酸度对于As(Ⅲ)的吸附和氧化有着不同的影响,在pH<8时,吸附量和吸附率随pH上升而增加,在pH=8时达到最大,随后随pH上升而减小;当pH低于6.0时,随着pH的增加As(Ⅲ)氧化量、氧化率逐渐增大,而当pH高于6.0时.随着pH增加As(Ⅲ)氧化量反而降低.最大氧化量出现在pH=6.0处.     

麻粒岩流体包裹体中的甲烷是氢扩散的产物吗?

麻粒岩变质级岩石的包裹体的大量研究表明,这类岩石中有富含CO_2的包裹体存在,它们似乎是在接近高峰变质期时被捕获的。据报道,这类包裹体中CO_2的最终熔化温度[Tm(CO_2)]常低于CO_2三相点温度(-56.6℃),有些甚至低于-60℃。这种冰点下降常归因于诸如CH_4这样的第二种挥发份的存在。CH_4的存在在某些情况下已为喇曼光谱或质谱分析所证实。CO_2的熔化温度接近于-56.6℃,常被认为是包裹体中含有“几乎纯的CO_2”的证据。然而,也可能存在大量的CH_4,不过它们似乎可使冰点略有降低。 对代表麻粒岩相变质作用条件的C-O-H流体化学形式的形成所作的计算表明,在石墨存在的情况下,CH_4在高峰变质流体中所占的比例很大,但它在富CO_2流体中绝不会成为主要化学形式。在大多数情况下CH_4的量实际上用显微测温法或光谱法是不能测出的。CO_2和CH_4只有在水溶液流体包裹体中才能成为主要化学形式。捕获后的化学形式在质量不变情况下转变为流体包裹体,并不能产生所报道的成分,除非在该包裹体中发生石墨沉淀。因此,所观测到的成分要求在捕获后由于出现成分丢失或获得而产生的成分变化。 通过假定向着温度轴呈凹形和凸形上升的假想的温度-压力曲线(分别为T-凹形和T-凸形曲线,我们从6kbar(1 kbar=100MPa)、800℃起模似了T、P