高分子聚合物型废弃钻井液的稳定机理及超声脱稳机制研究

高分子聚合物型废弃钻井液具有极高稳定性,难以固液分离,成为制约其资源化循环利用的关键瓶颈问题.本研究拟揭示高分子聚合物型废弃钻井液的稳定机理,并探究超声对废弃钻井液的脱稳效果和机制.采用X射线能谱和红外光谱等表面分析技术,结合胶体化学方法研究了钻井液的空间分子结构、稳定机理和超声脱稳机制.结果表明,钻井液中的颗粒以未包覆和高聚物表面包覆两种形式存在,共同形成高分子稳定颗粒体系.其中,未被高聚物包覆的岩屑颗粒遵循空位稳定和DLVO稳定机理,被高聚物表面包覆的加重材料遵循空间稳定和DLVO稳定机理.超声脱稳实验结果表明,在1000 W功率下超声处理5 min后,耦合添加0.02%阳离子型聚丙烯酰胺,脱水率高达81.0%,泥饼含水率低至29.3%,获得了优良的固液分离效果.超声通过破坏高分子聚合物长链结构实现高分子聚合物型废弃钻井液的脱稳.本研究为高分子聚合物型废弃钻井液脱稳技术的研发提供了理论支撑和研发方向.     

松嫩平原典型高氟区水库周边浅层地下水化学特征及高氟成因

高氟地下水极大地威胁水源安全,影响人体健康与生态环境.尽管近年来对高氟地下水开展了大量研究,但对水库周边浅层地下水中氟的地球化学背景、时空分布变化以及演变趋势仍缺乏系统认识.该研究综合运用数理统计、Arc GIS空间插值、Piper三线图、端元图、Gibbs图和MINTEQ地球化学模拟等方法,探讨吉林省向海水库浅层地下水中氟离子(F^-)的时空分布特征及影响机制.结果表明：(1)向海水库周边浅层地下水中F^-含量较高,浓度为0.20～5.18 mg?L^-1,平均浓度为1.76 mg·L^-1,高于我国《地下水质量标准》(GBT 14848—2017)中规定的1.00 mg?L^-1的浓度限值,属于高氟地下水,F^-浓度呈西北区域最高、东南次之、东北和西南最低的空间分布趋势;(2)该区域浅层地下水的水化学类型复杂,水化学特征以HCO₃-Na、HCO₃-Na·Ca和HCO₃-Na·Mg型为主;(3)F     

多元数理统计法研究太子河本溪城市段水体DOM紫外光谱特征

在太子河本溪城市段7个点位采集表层水样,应用多元数理统计法研究其DOM的来源、组成、结构及腐殖化水平.推导出9个紫外光谱指数(SUVA254、E_2/E_3、E_2/E_4、E_4/E_6、S_(275~295)、S_(350~400)、A_2/A_1、A_3/A_1和A_3/A_2)用于研究DOM的组成与结构特征,进一步评估DOM的腐殖化水平.研究表明:太子河本溪城市段水体中DOM的腐殖化程度呈现城市河段及工业废水排放分布特征,本溪钢铁厂排放废水所含的DOM为聚合程度低且相对分子质量较小的有机物;E_2/E_3与E_2/E_4呈现极显著性正相关(P0.01),与S_(275~295)、S_(350~400)和A2/A1呈显著负相关(P0.05),表明太子河本溪城市段水体DOM腐化程度不仅与有机物分子缩合度有关,同时与富里酸和胡敏酸比值密切相关;DOM组成结构特征与A_2/A_1、SUVA_(254)和S_(275~295)呈显著正相关,而与E_2/E_3和E_2/E_4呈显著负相关;得分图显示7个采样点分别位于3个35%置信度的椭圆内,进一步验证太子河本溪城市段水体中DOM组成与结构、腐殖化水平呈现城市河段及工业废水排放分布特征,表明太子河本溪城市段DOM深受人类活动的影响.