赤泥吸附垃圾渗滤液中COD和氨氮的实验研究

在不同的环境条件下,以北京昌平小汤山的阿苏卫垃圾卫生填埋场渗滤液为研究对象,以COD、氨氮为评价指标,进行了赤泥吸附垃圾渗滤液中有害物质的实验,研究了赤泥的COD、氨氮吸附效果与其用量、渗滤液pH、温度、振荡时间的关系.实验表明:赤泥对氨氮有一定的吸附能力,其最大吸附量约为32mg/g,吸附氨氮的最佳条件为赤泥用量30 g/L、pH值8、温度4℃、振荡时间60min;赤泥对COD也有一定的吸附能力,其最大吸附量约为87mg/g,吸附COD的最佳条件为赤泥用量30g/L、pH值8、温度4℃、振荡时间80min.根据实验结果,对赤泥吸附COD、氨氮的机理进行了探讨.     

酚在饱水亚砂土层中迁移转化的研究

通过静态吸附实验,静态降解实验和动态土柱实验,研究了苯酚在饱和亚砂土层中的吸附性能,在好氧和厌氧条件下的降解性能以及其他有机物和氮,磷等营养元素对苯酚降解过程的影响;实验结果用计算机进行线性拟合和参数估值,求解出分配系数Ｋｄ＝０．１１２ｃｍ＾３／ｇ和降解系数Ｋ＝０．５５ｄ＾－１。研究表明,苯酚在亚砂土层中的吸附性能较差,在好氧条件下具有很好的降解性能,而在厌氧条件下,其降解性能极差,营养元素氮,磷     

净水污泥柠檬酸钠改性焙烧制备陶粒吸附剂及其对废水中氨氮吸附性能的研究

以净水污泥为原料,选用盐酸、氢氧化钾、柠檬酸钠为改性剂,通过研磨-改性-造粒-焙烧等工艺制备改性净水污泥陶粒吸附剂(以下简称改性陶粒吸附剂),测定其对水中氨氮的吸附量,筛选出最佳改性陶粒吸附剂和最佳改性陶粒吸附剂浓度,并在相同条件下制备原净水污泥陶粒吸附剂(简称原泥陶粒吸附剂)作为对比;采用XRD、BET、FTIR、S...     

拉曼光谱及其理论模拟在砷吸附过程中的应用

由于全球砷污染问题日益严重,迫切需要开发新型砷污染物形态及浓度的快速检测分析方法。拉曼光谱是一种强大的材料表征及分析工具,表面增强拉曼光谱(SERS)技术已应用在砷污染物吸附形态和络合结构分析等方面。文章综述了近年利用拉曼光谱对水介质中无机砷和有机胂定性及定量的相关研究,讨论了SERS基底的类型、砷的拉伸模式、拉曼光谱峰位移等相关因素,提出了拉曼光谱在砷环境分析中的发展趋势。当以纳米银为SERS基底,As(Ⅴ)和As(Ⅲ)的As-O拉曼位移差较大(～60 cm^-1),能够分别测定地下水样中的As(Ⅴ)和As(Ⅲ)污染物。而且,可以通过有机砷污染物特定化学键拉曼位移来识别砷污染物种类。砷污染物浓度与拉曼光谱强度呈线性相关,因此可通过测定拉曼光谱对无机和有机砷污染物进行定量分析。通过密度泛函理论进行分子建模,可以预测无机和有机砷污染物特定化学键拉曼位移。研究结果可以为拉曼光谱在砷吸附过程中的应用提供重要参考。     

砷酸盐在针铁矿上的界面作用过程及磷酸盐竞争吸附影响的试验和模拟研究

利用铁矿物吸附修复高砷地下水是环境领域的研究热点。通过试验和模拟对砷酸盐在针铁矿上的界面作用过程及磷酸盐的竞争吸附影响进行了研究。结果表明:砷酸盐和磷酸盐的吸附效果随pH值的增加而下降,在pH值大于针铁矿零点电位时,砷酸盐和磷酸盐的吸附效果随离子强度的增加而增加;砷酸盐在铁氧化物上的结合能力要强于磷酸盐,砷酸盐在针铁矿上的吸附形态主要以去质子化单核单齿的内层络合物FeAsO2-4为主。最后,利用红外数据对砷酸盐的吸附机理进行了验证。     

有机粘土疏水性吸附过程的分子模拟:烷基碳原子数和有机物logK_(ow)的影响

基于从分子尺度上解析改性剂烷基碳原子数和有机物疏水性对有机粘土吸附能力的影响机制,以从头算的量子化学计算方法(MP2/6-31g(d))模拟了有机粘土在水溶液中的吸附过程.通过计算吸附前后几何构型、能量、化学键和电荷分布等参数的变化,分析了影响有机粘土疏水性吸附的关键因素,并对疏水性吸附作用力的化学本质进行了初步探讨.计算结果表明,烷基碳原子数增加对提高有机物吸附能的作用并不显著,长链烷基提高有机粘土吸附容量的真正原因在于其可提供更多的有机物吸附位.有机物的疏水性(以正辛醇-水分配系数logKow表征)是影响疏水性吸附过程的关键因子,水分子的引力作用对疏水性吸附具有决定性影响,理论上解释了普遍存在的有机物吸附量与logKow呈正相关的实验现象.疏水性吸附力的作用前提是有机物为疏水性,即当水分子的引力作用较弱时疏水性作用力才可以表现出来;而对于亲水性有机物,疏水性吸附力会被水分子的引力所抵消,吸附强度减弱.模拟红外光谱和电荷分布结果表明,吸附前后无化学键断裂和电子得失的发生,只有原子电荷密度的微小变化,据此推测疏水性吸附力以分子间弱相互作用力——London色散力为主.     

柴油和燃料油在风化模拟过程中物理化学特性的比较

溢油风化模拟实验是溢油预测和应急处理的重要基础.通过自制的溢油风化模拟系统在深圳进行室外溢油风化模拟实验,研究了我国南海产的柴油和燃料油风化过程中外部形态、运动粘度、密度、水分含量等方面的变化.结果表明,风化过程中,柴油颜色不断加深,并在液面形成"球状物",燃料油则形成稳定的"巧克力冻".柴油和燃料油的运动粘度、水分均...     

控释尿素对黄河故道沙性潮土N2O排放的影响

建立田间原位试验,采用静态箱-气相色谱法,研究了常规尿素及其与硫包膜和聚氨酯包膜控释尿素配施(比例分别为30%∶70%、 50%∶50%和70%∶30%)对黄河故道沙性潮土玉米生长季氧化亚氮(N_2O)排放的影响.研究发现:常规尿素处理N_2O排放量(以N计,下同)为1.78 kg·hm~(-2),排放系数为0.38%;与之相比,配施30%、 50%和70%硫包膜尿素处理的N_2O排放量分别降低了1.12%、 22.5%和11.2%,排放系数下降2.63%～26.3%.相反,配施聚氨酯包膜尿素处理增加N_2O排放量0.02～0.41 kg·hm~(-2),其中70%聚氨酯包膜尿素处理增幅最大,达到23.0%.回归分析表明,各处理N_2O排放通量与10 cm处土温、土壤NH~+_4-N和NO~-_3-N含量呈极显著正相关(P0.01),而与土壤孔隙含水量和溶解性有机碳含量无显著关系.与常规尿素相比, 50%常规尿素+50%硫包膜控释尿素处理玉米产量略有增加,而30%常规尿素+70%硫包膜尿素处理稍微降低了玉米产量,但不显著(P0.05).因此,控释肥减缓土壤N_2O排放以及对作物产量的影响主要受控于包衣材料.     

西辽河流域沙土对氨氮的吸附行为研究

采用小型回填式土柱动态吸附实验方法研究了西辽河流域沙土对氨氮的吸附行为。结果表明,西辽河流域沙土对氨氮的吸附行为符合Freundlich吸附等温式和Langmuir吸附等温式,最优模型为Langmuir吸附方程;西辽河流域沙土对氨氮的饱和吸附量在573.81～3 666.16 mg/kg之间,平均为1 733.83 mg/kg。吸附分配系数k在3.13～524.55之间,平均为93.47;沙土对氨氮的吸附方式以化学吸附为主,解吸可逆性较弱。被吸附的氨氮解吸淋失的环境风险较小;沙土氨氮饱和吸附量与土壤有机质含量、粘粒含量和粗粘粒含量呈极显著正相关,影响程度顺序为:有机质含量>粘粒含量>粗粘粒含量;不同利用结构沙土的氨氮饱和吸附量:林地(2 053.87 mg/kg)>农田(1 990.40 mg/kg)>草地(1 356.37 mg/kg)>沙荒地(813.30 mg/kg);农田、林地和草地结构由于土壤有机质和团聚体含量较高,对氨氮的固持能力较强,氨氮流失的环境风险较小,沙荒地结构对氨氮的固持能力最弱。氨氮流失的环境风险最大。     

土壤中嗪草酮迁移和降解的研究

 通过两季马铃薯大田试验，研究了嗪草酮在灌溉沙壤土中的消失和移动情况。结果表明，表层土壤中，嗪草酮施用后最初7～15天内其含量急剧降低，此后随时间推移降低幅度平缓，1993年和1994年试验结束时的残留量分别为5.9μg/kg和2.3μg/kg。两年共采集的379个土样（分布在15～75cm各土层）中只有5个检测到有嗪草酮。1994年大田135cm土层处的水样中，嗪草酮的检测率高达66％，检测浓度范围为0.06～15.85μg/kg，平均浓度为1.94μg/kg。相比较，嗪草酮在大田试验中的消失速率远大于实验室控制条件下的降解速率。     

磁河有机污染物在饱和土壤中迁移转化试验研究

通过静态吸附、静态降解和动态土柱试验,研究了磁河废水中有机污染物在土壤饱水条件下的迁移转化行为.实验结果经线性拟合和参数估算,得到弥散系数D=0.0036m2/d,分配系数K_d=0.19cm3/g,降解系数K=0.68 d-1.表明磁河有机污染物在土壤中有较强的吸附和降解能力.      

风沙土对放射性核素的吸附与解吸

研究了采自新疆的风沙土对不同放射性核素的吸附与解吸情况。结果表明,风沙土对137Cs的吸附一解吸滞后作用明显,而对帅Sr的吸附一解吸滞后作用极微;风沙土对239Pu和238U的平衡吸附量分别为22．54cpm／mg和19．27cpm／mg,粒径为45μm的风沙土能牢固地吸附239Pu和238U。     

西辽河流域沙土对磷的吸附行为

采用小型回填式土柱动态吸附试验研究了西辽河流域沙土对磷的吸附行为. 结果表明:沙土对磷的吸附行为符合Freundlich吸附方程和Langmuir吸附方程,且前者更优. 吸附分配系数(k)平均值为31.55,磷饱和吸附量平均值为312.55 mg/kg. 沙土对磷的吸附方式以物理吸附为主,易淋失,仍存在一定的环境风险. 固定沙土中的微团聚体因存在以孔隙填充方式的磷吸附,所以其对磷的吸附能力最强,磷淋失的环境风险最小;而流动沙土对磷的吸附能力最弱,磷淋失的环境风险最大. 农田和林地沙土对磷的吸附能力最强,磷淋失的环境风险最小,是沙土的最佳利用方式. 沙土对磷的吸附分配系数及饱和吸附量与土壤w(粗黏粒),w(黏粒)和w(有机质)呈极显著正相关.      

饱和砂质土壤中不同流速条件下1, 2-二氯乙烷的运移及模拟

采用室内土柱试验方法,研究了孔隙水流速对1,2-二氯乙烷(1,2-DCA)在饱和砂质土壤中运移行为的影响.借助CXTFIT模型,通过示踪剂(KBr)穿透试验,获取了土柱内部条件参数,包括弥散系数D和孔隙水流速v,以及可动水和不可动水的分配比例.应用示踪剂试验获取的参数,分别使用平衡模型和非平衡两点模型对1,2-DCA在不同孔隙水流速下的穿透曲线进行了拟合.结果表明,平衡模型不能很好地模拟本文试验条件下1,2-DCA的运移,而非平衡两点模型拟合精度较高.试验条件下,流速对1,2-DCA运移影响显著.孔隙水流速较高时穿透时间较短,穿透曲线峰值更高.土壤对1,2-DCA的吸附作用是影响穿透特征的主要因素,高流速条件下,吸附作用的影响较小.     

科尔沁沙质草地群落物种多样性、生产力与土壤特性的关系

研究了科尔沁沙地6个典型生境类型的沙质草地群落物种多样性与生产力的变化,分析了植物群落格局、物种多样性、生产力与土壤特性的关系.结果表明,从湿草甸向干草甸、固定沙丘、半固定沙丘、半流动沙丘和流动沙丘退化过程中,群落生产力逐渐下降;群落物种多样性先增加后减小,表现出由湿生化和土壤贫瘠化生境向中生、中旱生生境逐渐增加的趋势;土壤极细沙和粉粒含量逐渐递减,土壤有机碳和全氮含量、电导率逐渐递减.典范对应分析(CCA)表明,土壤有机碳、全氮、有效氮、有效钾、土壤含水量、酸碱度和盐分含量的变化共同影响植物群落分布格局,其解释总方差为40％,其中土壤养分梯度是沙质草地群落分布格局的主要土壤限制因子. 沙质草地植物群落的生态优势度、物种多样性指数分别与土壤养分梯度和水盐及酸碱因子二元指标之间存在显著的二元线性关系.沙质草地群落物种多样性变化受土壤养分、水盐及酸碱度因子的共同影响.多元回归模型分析表明,土壤养分对生物量的贡献率为86.73%,明显大于水盐及酸碱度对群落生产力的影响.     

Effects of a new nitrification inhibitor 3,4-dimethylpyrazole phosphate （DMPP） on nitrate and potassium leaching in two soils

In this study, soil column was used to study the new nitrification inhibitor 3,4-dimethylpyrazole phosphate （DMPP） on nitrate （NO3^-- N） and potassium （K） leaching in the sandy loam soil and clay loam soil. The results showed that DMPP with ammonium sulphate nitrate （ASN） （（NH4）2SO4 and NHaNO3） or urea could reduce NO3^--N leaching significantly, whereas ammonium （NH4^＋-N） leaching increased slightly. In case of total N （NO3^--N＋NH4^＋-N）, losses by leaching during the experimental period （40 d） were 37.93 mg （urea）, 31.61 mg （urea＋DMPP）, 108.10 mg （ASN）, 60.70 mg （ASN＋DMPP） in the sandy loam soil, and 30.54 mg （urea）, 21.05 mg （urea＋DMPP）, 37.86 mg （ASN）, 31.09 mg （ASN＋DMPP） in the clay loam soil, respectively. DMPP-amended soil led to the maintenance of relatively high levels of NH4^＋ -N and low levels of NO3^--N in soil, and nitrification was slower. DMPP supplementation also resulted in less potassium leached, but the difference was not significant except the treatment of ASN and ASN＋DMPP in the sandy loam soil. Above results indicate that DMPP is a good nitrification inhibitor, the efficiency of DMPP seems better in the sandy loam soil than in the clay loam soil and lasts longer.