Comparison of the thermal properties of clay samples as potential walling material for naturally cooled building design

ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＨｅａｔｗｈｉｃｈｉｓｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｄｔｈｒｏｕｇｈｗａｌｌｓ ,ｅｉｔｈｅｒｄｕｒｉｎｇｔｈｅｄａｙｏｒｒｅｔａｉｎｅｄｂｙｔｈｅｗａｌｌｓａｎｄｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｄａｔｎｉｇｈｔｂｙｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｅｓｏｆｃｏｎｄｕｃｔｉｏｎａｎｄｒａｄｉａｔｉｏｎｉｓｏｎｅｏｆｔｈｅｆａｃｔｏｒｓｃａｕｓｉｎｇｄｉｓｃｏｍｆｏｒｔｉｎｉｎｔｅｒｉｏｒｓｐａｃｅｓｉｎｔｈｅｔｒｏｐｉｃａｌｒｅｇｉｏｎ .Ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｔｈｉｓｈｅａｔｃｏｕｌｄｂｅｍｉｎｉｍｉｚｅｄｏ…     

紫外辐射对高岭土混凝过程的影响机制

高岭土普遍存在于水源水体中,对水处理过程以及污染物的迁移转化有着重要的影响.本文以聚合氯化铝作为混凝剂,通过烧杯实验系统考察了紫外辐射对高岭土混凝过程的影响规律.结果表明,在中性和偏酸性环境下,紫外辐射对高岭土悬浊液的混凝过程具有一定的促进作用.当溶液pH、混凝剂投量以及辐射时间分别为7.0、30 mg·L~(-1)和2.0 h时,紫外辐射后高岭土在混凝出水中的去除率可由原来的81.05%增至93.90%.这可能与光辐射后高岭土结构中的—OH伸缩振动吸收强度降低,Si—O伸缩振动吸收峰和Si—O弯曲振动吸收峰有所增强有关,使得高岭土表面的活性位点(—OH)数量下降;宏观上表现为微粒表面所带负电性下降,有利于在混凝过程中脱稳沉降.然而,在碱性条件下,其沉降性能却略低于未经紫外辐射处理的水样.     

高岭土铝活化法制备改性粘土及其除藻机制

以焙烧高岭土为原料,通过酸-碱组合活化、原料复配、控温熟化等连续处理步骤活化高岭土中的铝制备改性粘土(MC)。采用正交试验设计对该方法进行优化,考察了制备条件对获得改性粘土除藻效果的影响规律,探讨了不同制备条件下获得改性粘土除藻效率差异的机制。结果表明,酸-碱组合活化pH值对改性粘土的除藻效率具有显著影响(P<0.05),控制碱中和后的pH£3.6获得改性粘土的除藻效率可达90%以上。通过分析改性粘土的理化特征及絮凝除藻时的絮凝体特征发现,在最佳制备条件下,高岭土矿晶中铝大量被活化,合成改性粘土的片层致密且卷曲、微表面粗糙,分散到海水中时活化单体铝(Al_a)、多羟基铝(Al_b)含量更高,粘土表面电性由负转为正,絮凝卷扫藻细胞的作用增强,因而合成改性粘土具有更高消除赤潮生物的能力。     

氯化镧改性黏土固化湖泊底泥中磷的研究

用氯化镧对14种黏土进行改性并研究了这些改性黏土固化磷的效果.研究了pH对改性高岭土磷吸附率和镧离子溶出的影响.结果表明,通过氯化镧改性,不同黏土的磷固定率由改性前的3%～14%提高到改性后的52%～95%.氯化镧改性高岭土在pH为5时,达到磷吸附率的最大值94.85%,并在pH值4～8范围内,保持较高的磷吸附率（>80%）.在pH>6.5的范围,La³⁺溶出浓度低于0.0178 mg/L.     

利用鱼粉废水生产微生物絮凝剂的性能研究

假单胞菌(Pseudomonas sp.)GX-4-1可以利用鱼粉废水生产性能良好的微生物絮凝剂PSD-1,低温储存325 d内活性稳定.该絮凝剂具有良好的pH稳定性,对高岭土悬液的絮凝率高达90%以上.在pH=12时,该絮凝剂在沸水中加热30 min后,活性下降不到50%.经有机溶剂提取、冻干后获得的絮凝剂干粉活性回复率高达99.66%.考察了该絮凝剂对土壤悬液和大肠杆菌悬液的净化效果,发现在碱性条件下,以CaCl-2为絮凝助剂时处理效果良好.      

红色粘土对模拟及畜禽养殖废水中磷的去除

为加强水污染控制及提高红色粘土的资源开发与利用,研究了3种红色粘土对模拟废水及畜禽养殖废水中磷的净化性能,并探讨了其吸附机理,继而分析了红色粘土在处理实际畜禽养殖废水中应用的可行性.结果显示,3种红色粘土对35mg.L-1模拟含磷废水中磷的去除率皆达到90%,对50mg.L-1模拟含磷废水中磷的去除率皆达到85%,均显著优于活性炭,其中R-3处理效果最佳.红色粘土中的氧化铁铝易与磷结合成铁磷、铝磷,且颗粒组成越小越有利于其对磷的吸附净化.经R-3和R-2处理含磷浓度为29.3mg.L-1的畜禽养殖废水,总磷浓度达到我国相应排放标准,而处理含磷浓度为93.7mg.L-1的畜禽养殖废水时,经R-2和R-3二次处理后可达到排放标准.综合分析表明,红色粘土可作为废水中磷的净化材料,尤其在处理畜禽养殖废水磷的方面具有良好的应用前景.     

絮凝剂产生菌的筛选及其培养条件优化

从活性污泥中筛选到１３株产絮凝剂的菌株,经复筛得到１株具有较高絮凝活性的菌,初步鉴定为假单胞菌ＰｓｅｕｄｏｍｏｎａｓｓｐＧＸ４－１。该菌产絮凝剂的适宜培养基及培养条件如下:葡萄糖２％,酵母膏０.４％,ＫＨ２ＰＯ４０.４％,ｐＨ７．０～９．０,３０℃,２００ｒ／ｍｉｎ,摇床培养２～３ｄ。产生具有高絮凝活性的絮凝剂,对高岭土悬液的絮凝率最高可达９２.７％      

滴滴涕在我国典型POPs污染场地中的空间分布研究

在多年生产滴滴涕(DDT)的企业厂区内及周围布设采样点,采取不同深度的土壤进行分析,研究了POPs污染场地中DDT的空间分布规律.结果表明,生产厂区污染严重,在土壤表层,生产车间周围DDT的含量高达104mg·kg-1以上,离车间边界300m远处仍能检测到DDT,污染扩散范围与风向呈现一定相关性;在土壤深层,浓度随深度增加迅速降低,含量梯度变化最大为0.2～3m,3m以下土壤中浓度较小,10m深处浓度最高不超过8.89mg·kg-1.DDT的降解产物DDD和DDE在各个采样点均能检出,其降解率与含水率没有相关性.不同类型土壤中DDT的降解率存在很大差异,降解程度为粉砂(或粉土)＞黏土(或粉质黏土)＞杂填土.深层土壤中降解为DDD较为明显.(DDD DDE)/DDT比值显示,土壤中DDT为新输入的.     

零价铁和碱激发矿渣稳定/固定化处理铬渣研究

采用零价铁和碱激发矿渣对铬渣进行稳定/固定化处理,考察了处理后固化体的毒性浸出水平,矿物组成及Cr形态分布变化情况,并对铬渣的处置和利用的有效性进行评价.结果表明,还原固定化处理后的样品硫酸硝酸法浸出毒性可满足作为砖或砌块使用的标准,抗压强度均高于15 MPa,其中Cr主要以Fe/Mn氧化物结合态存在,可被用于采石场修复、封闭泻湖以及作为路基材料等一些特殊用途.     

烷基多糖苷季铵盐改性粘土治理赤潮研究

研究了新型表面活性剂烷基多糖苷季铵盐在2种粘土高岭土和膨润土上的吸附行为,发现其在2种粘土上的吸附符合Langmuir吸附等温线,并且吸附速率很快,在1～2min之内就能够达到吸附平衡,经红外分析发现其可以对粘土进行有效改性.在此基础上,还研究了烷基多糖苷季铵盐对东海原甲藻、强壮前沟藻、锥状斯氏藻生长的影响以及2种有机改性粘土对赤潮藻的去除情况和絮凝动力学.结果表明,烷基多糖苷季铵盐用量分别为0～0.4 mg/L、0～0.5 mg/L、0～0.8 mg/L时,对上述3种藻的生长只是抑制作用;当浓度为0.6～1.2 mg/L、0.75～1.5 mg/L、1.2～2.4 mg/L时,就会阻碍上述3种藻的生长,并且3d之后能够使其几乎全部死亡.用其改性粘土后,在与原土相同的用量条件下可将对赤潮藻的去除率从20%左右提高到90%以上,大大降低了有效去除赤潮藻的粘土用量.其沉降动力学研究表明,粘土的种类、用量以及改性剂的用量都是影响体系沉降速率的重要因素,在实际应用中可以根据不同的情况而改变其中的某个因素以达到提高沉降速率的效果.     

生物絮凝剂用于给水混凝处理中浊度去除的研究

利用高岭土悬浊液和松花江原水作为研究对象,以混凝试验为基础考察了生物絮凝剂(BFs)对浊度的去除效果.结果表明,单独使用生物絮凝剂进行混凝处理在投药量5～19mg/L的范围内能够使高岭土溶液浊度去除84%,低于Al2(SO4)3(93%)和Fe2(SO4)3(94%). Zeta电位和混凝pH变化结果表明,生物絮凝剂的混凝效果主要受吸附架桥机理支配.向生物絮凝剂中投加少量的Al盐和Fe盐能够明显强化混凝效果,且在相同的混凝效果时Fe盐投加量小于Al盐投加量.这种强化作用主要是因为无机盐和生物絮凝剂的复合加强了电性中和与吸附架桥作用. Fe盐和生物絮凝剂复合使用可以在低投药量和中性pH条件下有效去除原水的浊度(94.6%).生物絮凝剂能够在较大的投药量范围内有效去除水源水中的颗粒物,形成的剩余污泥能够被自然降解;同时,由于不使用金属盐,大大降低了由于铝的积累而导致的致病风险,是一种环境友好的绿色絮凝剂.     

北京东南郊污灌区PAHs垂向分布规律

采用Eijkelkamp土壤采样器对北京东南郊污灌区进行了3个钻孔剖面采样,分析了土壤样品的理化参数,并且采用气相色谱-质谱联用仪对土壤样品的多环芳烃（PAHs）进行了定量分析,研究了土壤理化参数和16种PAHs从表层到5.5 m深的范围内垂向变化规律.结果表明,污灌区表层土壤中有14种PAHs检出,检出浓度在4～428 μg/kg之间,表层以下PAHs的检出种类显著减少,主要以2环和3环的萘、菲、芴、苊烯、二氢苊、荧蒽6种为主.粘粒含量、粘土矿物总量、阳离子交换容量以及总有机碳4个理化参数相互之间在垂向变化上具有一致性,均在0.05水平上显著相关.表层以下粘粒含量与低环PAHs在垂向含量变化也有较好的一致性,粘粒含量高的层位,PAHs含量也较高.从剖面PAHs含量变化可以判断,低环PAHs较易迁移,它们的迁移性强弱顺序为：二氢苊>芴>萘>菲>苊烯>荧蒽,其它高环PAHs难以迁移,仅在表层土壤中检出,说明在长期污灌条件下,迁移性较好的低环PAHs能够迁移到较深的土层中,有可能导致浅层地下水的污染.     

新型黏土改性剂-烷基多糖苷季铵盐

研究了碳链长度不同的2种烷基多糖苷季铵盐在高岭土和膨润土上的吸附行为.结果表明,在膨润土上的吸附量大于在高岭土上,且均符合Langmuir吸附等温线.8碳链的烷基多糖苷季铵盐在2种黏土上的吸附量都明显小于12碳链的.2种不同碳链的烷基多糖苷季铵盐对东海原甲藻(Prorocentrumdonghaiense)、强壮前沟藻(Amphidiniumcarterae)、锥状斯氏藻(Scrippsiellatrochoidea)的24h灭杀情况表明,12碳链的烷基多糖苷季铵盐在用量为1.5mg/L时,对3种赤潮藻的灭杀率达到90%,而8碳链的达到同样灭杀率需要2.4mg/L.碳链长的烷基多糖苷季铵盐对赤潮藻的灭杀率也高,改性黏土对赤潮藻的絮凝沉降作用很好的符合双曲线动力学模型.生态毒性实验发现,12碳链的烷基多糖苷季铵盐对黑褐新糠虾(Neomysisawatschensis)的48h半致死浓度为17.5mg/L,在改性黏土去除赤潮藻的过程中没有对养殖生物造成明显的毒性作用.     

苏州澄湖湖底硬粘土地球化学特征及其成因意义

位于太湖平原的苏州澄湖,湖底十分平坦,主要由硬粘土组成。在湖底获得18.00m长的柱样,0～6.00m为长江三角洲东部平原区的第一硬粘土层。通过AMS14C测年、元素含量测定及物源判别函数DF、n(Na)/n(K)与CIA指数计算和A-CN-K三角模型图等分析,探讨了该硬粘土的成因及堆积后的后期改造作用。研究结果表明,该硬粘土形成于大约29～10kaB.P,为晚更新世晚期的风成堆积物。湖底硬粘土自堆积后至澄湖形成,长期暴露于地表,经历了强烈的风化成土作用,为中等风化强度。且3.50m上下段化学风化过程明显不同,3.50m以下硬粘土段为早期去Na、Ca阶段;3.50m以上硬粘土段已经进入中期去K阶段,经历了比前期更加强烈的化学风化和成土作用。反映了对全球气候变化及区域气候条件的响应。与典型风成堆积物相比,化学风化强度从洛川黄土→洛川古土壤、西峰红粘土→镇江下蜀土→澄湖SC6硬粘土→宣城风成红土依次增强。     

尾矿代粘土在干法回转窑水泥生产中的应用研究

为获取尾矿在干法回转窑水泥生产应用的技术参数,在对尾矿和粘土特性进行分析的基础上,在2500t·d-1的新型干法回转窑生产线上进行了浙江诸暨铜尾矿替代粘土配料的应用试验研究.试验采用循序渐进的方法,诸暨铜尾矿按质量分数为1%、2%、3%、5%依次在生产原料中掺配,对试验熟料样品进行了化学成分分析和矿物组成X射线衍射(XRD)分析.试验结果表明,掺铜尾矿生产得到的熟料化学组成和游离氧化钙(f-CaO)含量正常,熟料烧成情况良好;与掺粘土熟料相比,掺铜尾矿熟料矿物组成结构有所调整,早强和高强矿物含量有所增加.熟料物性检测表明,掺铜尾矿生产得到的熟料的各项性能指标均满足技术要求,熟料各龄期强度指标与掺粘土熟料相比略有提高.掺铜尾矿配料与粘土配料主要生产运行指标统计分析表明,试验过程在干法回转窑生产运行稳定的情况下,掺铜尾矿配料较粘土配料,其熟料平均日产量提高10.07%,熟料标煤耗降低8.29%.     

铁改性杭锦土吸附剂对水中砷的去除研究

为提高天然杭锦土对水溶液中砷的吸附性能,采用氯化铁（FeCl₃·6H₂O）浸渍天然黏土矿物杭锦土（HJ）,制备表面负载铁氧化物的铁改性杭锦土除砷吸附剂（FHJ）.通过比表面积（BET）和扫描电镜（SEM）分析技术对材料进行表征以观察其微观形貌特点,通过X射线光电子能谱分析（XPS）和傅里叶红外光谱（FTIR）技术测定材料组成及化学基团,以初步探究材料吸附除砷机理.通过批试验考察FHJ投加量、初始pH、共存离子及腐殖酸浓度对FHJ除砷效能的影响.结果表明:①当铁负载比在0~50wt%范围内时,FHJ对溶液中As（Ⅴ）吸附容量随着铁负载比的增加而增加,最佳铁负载比为33wt%,此时铁与杭锦土的理论质量比为1:3.②BET分析结果表明经铁改性后,杭锦土比表面积显著增加,由71.14 m2/g增至158.50 m2/g;SEM分析显示,经改性后杭锦土表面形貌发生明显变化,结合Mapping图表明铁被有效负载到杭锦土表面.③批试验结果表明,As（Ⅴ）去除率随着FHJ投加量的增加而升高;溶液pH对As（Ⅴ）去除率有较大的影响,pH的降低有利于FHJ对砷酸盐的吸附.④FHJ除砷性能受溶液中共存离子CO₃2-、SiO₃2-影响较大,但受Cl-、SO₄2-、NO₃-及腐殖酸影响程度比较小.⑤吸附动力学过程符合准二级动力学模型,Freundlich等温吸附模型可更好地描述FHJ吸附除砷行为（R2=0.999）.⑥XPS分析结果显示,铁氧化物主要以FeOOH和Fe₂O₃的形态负载于杭锦土表面,FTIR表明FeOOH的羟基基团同As（Ⅴ）发生吸附作用,在FHJ除砷过程中,化学吸附是主要的吸附除砷机理.研究显示,铁改性杭锦土除砷效果良好,具有一定的应用潜力.      

应用in vitro法评估土壤性质对土壤中Pb的生物可给性的影响

选取22种典型土壤样品,应用2种in vitro(体外模拟)试验方法——SBET法(simple bioaccessibility extraction test,生物有效性简化提取法)和PBET法(physiologically-based extraction test,生物原理提取法),定量阐明土壤性质对Pb的生物可给性的影响. 结果表明:①SBET法中Pb的生物可给性为18.78%~77.08%,平均值为44.14%;PBET法中Pb的生物可给性为0.72%~50.51%,平均值为13.77%. 除赤红壤和贵州黄壤外,其余20种土壤样品均表现为SBET法中Pb的生物可给性显著高于PBET法,并且随着土壤pH的增长,2种方法的差距更加显著. ②逐步回归分析结果表明,在SBET法中,对土壤Pb的生物可给性影响最大的因子是土壤中w(黏粒),其次为pH,二者可以解释69.49%的Pb的生物可给性的变化;在PBET法中,对土壤Pb的生物可给性影响最大的因子是pH,其次为w(黏粒),二者可以解释73.65%的Pb的生物可给性的变化. 研究结果说明,污染土壤中Pb的生物可给性可以根据土壤pH和w(黏粒)进行预测.      

Removal of copper ions from aqueous solution by calcium alginate immobilized kaolin

Kaolin has been widely used as an adsorbent to remove heavy metal ions from aqueous solutions. However, the lower heavy metal adsorption capacity of kaolin limits its practical application. A novel environmental friendly material, calcium alginate immobilized kaolin (kaolin/CA), was prepared using a sol-gel method. The e ects of contact time, pH, adsorbent dose, and temperature on Cu2+ adsorption by kaolin/CA were investigated. The Langmuir isotherm was used to describe the experimental adsorption, the maximum Cu2+ adsorption capacity of the kaolin/CA reached up to 53.63 mg/g. The thermodynamic studies showed that the adsorption reaction was a spontaneous and endothermic process.     

上海市民用建筑能耗的估算与分析

建筑能耗是重要的社会能源消耗主体。采用宏观能源统计方法,利用综合能源平衡表估算上海市1999-2009年住宅能耗和公共建筑运行能耗的变化及其特征。结果表明,上海市民用建筑总能耗由1999年的687.82万tce增加到2009年的1 774.91万tce,平均年增长率为4.68%;住宅建筑能耗呈上升趋势,而单位面积能耗逐年下降,单位面积住宅建筑能耗均值比公共建筑低35.30 kgce/(m2.a);公共建筑单位建筑面积能耗变化呈略增态势,2009年单位建筑能耗比1999年高9.64 kgce/(m2.a)。研究结果可为建筑节能减排政策的制定提供决策参考和数据支持。     

壳聚糖接枝三元共聚阳离子絮凝剂对高岭土悬浊液的絮凝特性

采用烧杯混凝实验研究了壳聚糖(CTS)、CTS与丙烯酰胺和丙烯酸乙酯季铵盐三元接枝共聚阳离子絮凝剂(CAS)对高岭土悬浊液的絮凝特性.结果表明,CAS具有比CTS絮凝效果好、用量少、pH值适用范围广等优点.CAS絮凝效能受胶体颗粒性质的影响小,对自来水和蒸馏水配置的高岭土悬浊液均具有较好的絮凝效能.中性条件下,CAS的最佳投加量仅为CTS的1/10.在pH值2.0-11.0范围内,CAA对浊度的去除率在95%左右.CAS投加量与原水浊度的关系为:投加量低于0.5nag·L-1时,絮凝效果随原水浊度的升高降低;投加量大于0.5 mg·L-1,浊度去除率随原水浊度的增大而提高;投加量超过1.0 mg·L-1后,对浊度(10～160 NTU)的悬浊;液浊度去除率均在85%以上.悬浮颗粒聚集状态的变化分析、颗粒ξ电位测定、絮体粒径分布测定及其形态结构的观察结果表明,电性中和、吸附架桥是CAS的主要絮凝作用机理,絮凝过程是多种机制共同起作用的动态变化过程.