雨水试样的HCO_3~-测定

前言雨水中HCO_3~-的测定,常用滴定法或电位滴定法。这两种方法操作简单。但是,由于雨水中HCO_3~-含量很低,两法都需要较多的水样(一般为25～100毫升)。当用甲基橙作指示剂时,据计算,如HCO_3~-浓度为30毫克/升,其滴定误差可达20％。电位滴定法在这种情况下也会由于不出现明显的电位突跃而无法进行测定。因此,在研究小水量降水和低pH样品时,需要有一种需水样少、灵敏度高、pH适用范围广的HCO_3~-分析方法。本文利用加热的浓磷酸将水样中各种形态的H_2CO_3、HCO_3~-、CO_3~(2-)完全分解成CO_2,用红     

紫外过氧化钙联用去除水中的诺氟沙星

分析了CaO_2在紫外光(UV)催化活化下对诺氟沙星(NFX)的降解特性,考察了反应体系、CaO_2投加量、初始pH、水体基质(Cl-、NO_3~-、HCO_3~-)对降解特性的影响,通过抑制剂的加入探索了UV/CaO_2体系的作用机制。结果表明,在溶液初始pH=6,CaO_2=1 g/L的条件下,NFX在3 h内的去除率可达96.7%,但当pH升至8时,NFX的去除率降至60%。水体基质中Cl~-对NFX的降解起促进作用,HCO_3~-对NFX的降解无显著影响,NO_3~-对NFX的降解具有抑制作用; UV/CaO_2体系中,对NFX降解起主要作用的活性物质为·OH。相比较传统芬顿反应pH=3的作用条件,UV/CaO_2可在pH=6条件下反应并在近中性条件下有效去除污染物。     

酸雨中阴离子(F~-、Cl~-、NO_3~-、SO_4~(2-))的离子色谱分析

一、前言酸雨是大气污染的一种重要标志。酸雨的主要污染源是化石燃料燃烧时所释放的硫、氮氧化物及机动车排放的废气等。就目前上海市具体情况而言,八十多万只民用煤炉也是导致大气污染的重要来源。通常,酸雨的监测项目主要为pH、电导率、F~-、Cl~-、NO_3~-、SO_4~(2-)、HCO_3~-等阴离子以及Na~+、K~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)等阳离子。对上述阴离子的检测,主要采用比色法、浊度法和离子选择电极法等,一般,操作均较繁琐而费时,对于     

海南岛西部植胶区水质状况及其评价

植胶区水质监测与评价是开展热带地区水污染防治等工作的基础。作者于2019年5月-2020年3月对海南岛西部植胶区无遮挡雨水、穿透雨、树干茎流、地表径流、河水、池塘水、湖水和井水等样品进行采集与测定,对比分析了不同季节不同水体的化学特征,基于单因子污染指数与内梅罗污染指数法评价了研究区水质现状及主要污染物,并初步探讨了橡胶林生态系统不同界面层和人类活动对水质的影响。结果表明,不同水体pH的季节特征整体表现为雨旱交替期雨季旱季,电导率和TDS为雨季旱季雨旱交替期。橡胶林生态系统不同界面层对水质的影响明显:穿透雨、树干茎流和地表径流化学类型分别为HCO_3~--Ca~(2+)、HCO_3~--K~+和HCO_3~--Ca~(2+)-K~+,河水以HCO_3~--Ca~(2+)为主,池塘水和湖水分别为HCO_3~--Ca~(2+)-Na~+和HCO_3~--Ca~(2+),4处井水分别为HCO_3~--NO_3~--Ca~(2+)、HCO_3~--Ca~(2+)-Na~+、HCO_3~--Cl~--NO_3~--Ca~(2+)-Na~+和HCO_3~--Cl~--SO_4~(2-)-Ca~(2+)-Na~+。目前,雨水及全部地表水为Ⅰ～Ⅱ级水质,水体清洁;井水为Ⅲ级或Ⅴ级水质,pH、Mn、F~-、NO_3~-和NO_2~-是主要污染物。究其原因,酸性岩石和土壤是造成研究区地下水酸化以及Mn和F~-等超标的直接原因,而施用化肥和农药等人类活动会使NO_3~-和NO_2~-等浓度累积进而加剧地下水酸化。因此,必须控制植胶区农业面源污染、完善饮用水基础设施建设、继续加强水质监测,同时做好水环境保护的宣传工作。     

岩溶地下河水化学对城镇化进程的时序响应

利用25年地下水观测与遥感解译数据研究地下河对城镇化进程的水化学时序响应,结果表明,随着城镇化的进行,地下河的矿化度逐渐上升;水化学类型时序演变从枯水期单一的HCO_3·SO_4-Ca·Mg型和丰水期HCO_3-Ca·Mg型向HCO_3·ClCa型、HCO_3·SO_4-Ca型、HCO_3-Ca和HCO_3·SO_4-Ca·Mg型等多类型演化,快速城镇化时期水化学类型多变.受地表降水输入影响,地下河枯水期与丰水期[Mg2+]/[Ca2+]和[HCO_3~-]/[SO_4~(2-)](摩尔比)变化较大,城镇化前地下河水化学受水岩相互作用、农业活动和酸雨入渗共同影响,两者均值分别为0. 86和29. 34; 2001年城镇化后农业活动和酸雨输入贡献减少,丰水期城镇化输入(居民生活和工业排污)明显增加,两者出现突变特征,分别降低至0. 38与6. 01. 1990～1995、1996～2010和2011～2015年不同时期的主要地球化学敏感阳离子分别为Ca~(2+)及Mg~(2+)、Na~+和NH_4~+,阴离子则分别为HCO_3~-、HCO_3~-及SO_4~(2-)和Cl~-.地下河对城镇化进程的水化学响应具有明显的阶段性和时序性.     

多相流动状态下HCO_3~-对X70钢CO_2腐蚀的影响

自制实验装置,应用多种检测手段对挂片形貌、腐蚀速率以及挂片在线腐蚀情况进行分析,实验与数值仿真了多相流动状态下HCO_3~-对X70钢CO_2腐蚀速率的影响。结果表明:HCO_3~-浓度较低时,腐蚀介质中的H~+浓度升高,阴极析氢反应加快,X70钢腐蚀速度升高;HCO_3~-浓度较高时,碳酸根不溶盐优先附着在挂片表面,形成一层腐蚀产物膜,保护挂片。     

中国西南酸雨区降水化学特征研究进展

西南酸雨区为我国主要酸雨沉降区,且是全球三大喀斯特集中分布区之一.本文将该区9个地点的降雨资料进行了总结、整理和分析,数据包括pH值和主离子成分(Cl~-、SO_4~(2-)、NO_3~-、Ca~(2+)、NH_4~+、Mg~(2+)、K~+、Na~+).该地区降雨中的主要阴离子为SO_4~(2-)和NO_3~-,主要阳离子为Ca~(2+)和NH_4~+.与我国其它地区相比,其酸性离子、碱性离子和总离子浓度均普遍高于东南地区、而低于我国北方地区.西南酸雨区主要以pH值为4.5~5.6的弱酸性降雨为主,占总降雨频次的58%左右.根据酸、碱性离子的相关性、中和因子等分析结果,该区雨水中的酸性物质可能受到了碱性离子的中和作用,其中起主要中和作用的离子为Ca~(2+)和NH_4~+.将该区雨水pH值和酸、碱性离子浓度与我国其它地区进行对比研究发现,西南酸雨区降雨受到的中和作用要强于东南地区,但弱于北方地区的降雨.通过对西南酸雨区降雨中主要离子来源的分析和估算,降雨中的酸性离子SO_4~(2-)和NO_3~-主要来自于人为污染;99.7%的Ca~(2+)和84.0%的Mg~(2+)为陆源贡献,这可能与西南地区碳酸盐岩广泛分布有关.     

华南地区春季酸沉降区域源解析

应用IDNN区域源解析模式,处理了1986年2—8月间华南地区观测的酸雨样品,识别了春季广东、广西地区酸雨区域漂,结果得到,80％以上H~+、50％SO_4~(2-)和60％NO_3~-来源于南岭以北地区。     

中国酸雨的防治途径

酸雨形成的原因纯净的雨雪,溶有空气中的二氧化碳(CO_2),形成碳酸,因而具有微酸性。当空气中二氧化碳浓度在正常水平(312ppm)时,降落的雨水pH值约为5.6。当大气受到了污染,空气中的二氧化硫(SO_2)与氮氧化物(NO_x),遇到水滴或潮湿空气,即转化成硫酸与硝酸,溶解在雨水中,使降雨的pH值低到5.6以下,这种雨水称为酸雨。当空气中的二氧化硫与氮氧化物浓度很高时,可使雨水的pH值低到3左右。据测定,酸雨中的硫酸与硝酸要占总酸量的90％以上,而硫酸又占这两种酸总量的90％左右,所以,形成酸雨的原因,主要是由于大气中的二氧化硫所致。     

不同剩余污泥发酵液对NO_x~-还原的影响

在(35±1)℃,且pH值分别为酸性(pH=4.0,5.0,6.0)和碱性(pH=8.0,9.0,10.0)条件下进行剩余污泥厌氧发酵,批次试验研究了相同体积的不同污泥发酵液对NO_x~-还原过程的影响.结果表明:当pH=8.0产生的发酵液做碳源时反应速率最高,NO_3~-和NO_2~-的比还原速率分别为16.28mg/(g VSS·h)和17.51mg/(g VSS·h).酸性条件产生的发酵液做碳源时NO_2~-还原过程较NO_3~-还原过程快;而碱性条件产生的发酵液做碳源时NO_3~-还原速率高,且产生了反硝化过程中亚硝酸盐积累现象,其中pH=10.0产生的发酵液做碳源时反硝化过程亚硝积累率高达82.5%.     

模拟酸雨对不同pH值土壤农田系统暗呼吸的影响

为研究酸雨对不同pH值土壤农田系统呼吸的影响,选择酸性(pH 5.48)、中性(pH 6.70)、碱性(pH 8.18)水稻土,以冬小麦为实验对象在2005~2007年期间进行了盆栽实验.种植期间利用雨水T1(pH 6.0)、T2(离子浓度为T1的2倍,pH 6.0)、T3(离子浓度为T1的2倍,pH 4.4)进行喷淋,并采用静态暗箱-气相色谱技术测定农田系统暗呼吸速率.结果表明,酸雨通过影响农作物的呼吸过程而对农田系统暗呼吸产生影响,且农田系统可适应酸雨污染.2005~2006年,酸雨提高了碱性土壤(S3)农田系统平均暗呼吸速率,S3T3分别比S3T1、S3T2高23.6%2、7.6%(p<0.05),但对酸性土壤(S1)和中性土壤(S2)农田系统平均暗呼吸速率无显著影响(p>0.05).在3~4月,雨水离子浓度升高可促进酸性土壤农田系统暗呼吸,雨水pH值降低可抑制酸性土壤农田系统暗呼吸.结果证实,在酸雨对农田系统暗呼吸影响过程中,土壤酸碱性、农作物发挥了重要作用.     

PH滴定法直接测定亚硝酸盐

水质中亚硝酸盐的测定,通常采用分光光度法、离子色谱法和离子选择电极等方法。虽然,亚硝酸盐在水中可完全电离,生成NO_2~-离子,但由于NO_2~-的碱性极弱,因此,不宜采用经典的酸碱滴定或电位滴定法直接测定。我们探索了用pH滴定法直接测定NO_2~-,取得较满意的结果。实验部分一、原理HNO_2在水溶液中的离解平衡常数:Ka=[H~+][NO_2~-]/[HNO_2] (1)溶液中HNO_2的分布系数:δ_(HNO_2)=[HNO_2]/[HNO_2][NO_2~-]=[H~+]/[H~+]+Ka (2)由上式可知,δ_(HNO_2)是溶液中H~+浓度的单值函数。如用稀盐酸为滴定剂,作如图1所示的3次滴定,由于     

UV/H_2O_2光化学降解水中的三氯生

研究了UV/H_2O_2对水中三氯生(TCS)的降解;考察了H_2O_2用量,pH值,常见无机阴离子(如HCO_3~-,Cl-,NO_3~-和SO_4~(2-))和天然有机物质(NOM)对TCS去除的影响;探讨了TCS的降解产物和转化机理.结果表明:TCS在UV/H_2O_2中的降解符合准一级反应动力学.随着H_2O_2用量的提高,TCS的降解效率也逐渐提高,但是过量的H_2O_2会和TCS竞争羟基自由基(HO·).TCS在pH 8.5时的降解效率高于研究的其它pH值(即pH 5.3-7.4).虽然HCO_3~-是一种常见的HO·淬灭剂,但是它对TCS的降解影响较小;其它无机阴离子(Cl-,NO_3~-和SO_4~(2-))对TCS的去除几乎无影响.NOM的存在会抑制TCS的降解,且NOM浓度越高,抑制作用越明显.由于实际水样中的HCO_3~-和NOM与TCS竞争HO·,TCS在实际水体中的降解与纯水中的相比受到一定程度地抑制.利用液相色谱-超高解析度四级杆飞行时间串联质谱仪(LC-QTOF/MS)检出26种TCS的降解产物,根据这些鉴定的反应产物推测TCS可能的转化机理主要包括6种不同的反应路径,分别为脱氯氢化,脱氯羟基化,羟基化,脱氢反应,环化反应和醚键断裂.     

紫外活化过硫酸盐对甲基橙脱色处理实验研究

采用紫外活化光催化剂过硫酸盐对废水中的甲基橙进行脱色处理,研究反应pH、温度、过硫酸盐投加量、初始甲基橙浓度及投加锐钛矿TiO_2、共存阴离子(HCO_3~-、Cl~-)对甲基橙脱色速率的影响。结果表明:甲基橙氧化去除过程符合准一级动力学,反应最佳pH为9.0。在pH=9.0、过硫酸盐投加量0.5 mmol/L、甲基橙初始浓度100 mg/L、反应温度25℃时,经90 min光催化反应,甲基橙脱色效率可达87.6%,反应速率常数k为0.096 min~(-1)。甲基橙的去除速率随温度升高而增大,随甲基橙初始浓度的增加而减小;投加适量的TiO_2(200 mg/L)将抑制甲基橙氧化分解。废水中共存HCO_3~-离子时,甲基橙的去除速率下降,而Cl~-(0~200 mg/L)对甲基橙的去除速率无影响。     

乌江梯级筑坝对河流碳酸氢根的影响机制

梯级筑坝显著改变了河流碳的生物地球化学循环。为了了解梯级筑坝对河流HCO_3~-的影响,本文对乌江中上游梯级水库的HCO_3~-浓度、溶解无机碳同位素(δ~(13)CDIC)及相关的环境参数进行了长时间跨度的分析。乌江中上游梯级水库-河流体系HCO_3~-浓度为1 42154～3 38752μmol/L,平均值为2 36321μmol/L;δ~(13)CDIC为-1066‰～-452‰,平均值为-854‰;梯级筑坝导致河流具有下游HCO_3~-浓度升高的变化趋势。河流筑坝发电,易形成峡谷型深水水库。碳同位素证据和相关性分析表明,上层的光合作用和下层的呼吸作用成为控制发电水库碳循环的主要因素。这导致HCO_3~-浓度在水库剖面上呈现出由上层至下层逐渐增高的变化规律,再加上水库底层泄水的发电方式,最终导致梯级筑坝河流下游HCO_3~-浓度逐渐升高。本研究将加深梯级筑坝对河流碳循环影响机理的理解。     

模拟酸雨对亚热带三个树种凋落叶分解速率及分解酶活性的影响

利用凋落物袋法研究了模拟酸雨对中国亚热带地区3个典型树种杉木(Cunninghamia lanceolata)、香樟(Cinnamomum camphora)、银杏(Ginkgo biloba)凋落叶分解速率及酶活性的影响.酸雨分别设置为重度酸雨(pH=2.5)、中度酸雨(pH=4.0)、对照处理(pH =5.6)3个梯度.试验结果表明:酸雨胁迫会抑制凋落叶的分解,且随着酸雨强度的增强,抑制作用更明显.杉木、香樟、银杏3个树种对照处理下周转期分别比中度酸雨短33％、43％、14％,比重度酸雨短44％、52％、17％.3种分解酶对酸雨胁迫的表现不同,脲酶和纤维素酶表现为一定的抑制作用,基本呈现为对照处理(pH=5.6)＞中度酸雨(pH=4.0)＞重度酸雨(pH=2.5),与凋落物的分解速率排列情况一致,蔗糖酶在酸雨胁迫下反而有激活的趋势,表现为重度酸雨(pH=2.5)＞中度酸雨(pH =4.0)＞对照处理(pH=5.6).不同树种对酸雨胁迫的影响有一定的差异性,针叶树种杉木受影响最大,阔叶树种香樟和银杏受影响较小,银杏的抗酸性较强,且针叶树种的分解速率比阔叶树种慢.脲酶和纤维素酶对凋落叶的分解贡献较大,而蔗糖酶的影响相对较小.酶活性与季节有较大的关系,夏季活性相对偏高,冬季活性相对偏低.     

电感耦合等离子体质谱法测定地热水中的铬

地热水中CO_3~(2-)、HCO_3~-和Cl~-的含量较高,在使用ICP-MS对~(52)Cr进行测定时会形成~(40)Ar~(12)C和~1H~(35)Cl~(16)O的多原子离子干扰,造成ICP-MS不能直接准确测定地热水样中的铬。该文对地热水样进行了前处理,首先加入硝酸调节pH<3,后加热保持微沸2 min放置到室温,最后加入硝酸银溶液,从而消除了CO_3~(2-)、HCO_3~-和Cl~-对测定的干扰,实现了ICP-MS对地热水中微量铬的准确测定。方法的检出限为0.18μg/L,相对标准偏差(RSD)为5.6%,加标回收率为97.63%~106.27%。该方法具有简便、准确、检出限低的特点,可用于地热水样中微量铬的测定。     

国外酸雨对环境的影响

酸雨已成为世界性的问题,本文就其现状及对生态系影响作简要介绍。一大气污染与酸雨 (一)进入雨水的污染物质由图1所示,在开始降雨的雨水中,含有SO_4~(-2),NO_3~-,Cl~-等的阴离子浓度和总离子浓度的指标导电率较高。而降雨量增加,使大气中     

人类活动对漓江地表水体水-岩作用的影响

人类活动对流域水质的影响受到越来越多的关注.为探讨人类活动对岩溶地表水体水-岩作用的影响,以受农业、工业、旅游业活动及城市发展综合影响的漓江流域为研究对象,于2016年7~11月采集河水样,分析水化学和δ~(13)C_(DIC)数据.结果表明:(1)漓江水化学类型为HCO_3-Ca.在阴离子成分中,SO_4~2和NO_3~-仅次于HCO_3~-,并且在漓江桂林至阳朔段,因城市及城镇分布密集,旅游业发达,浓度较高.(2)[Ca~(2+)+Mg~(2+)]/[HCO_3~-]当量比值在1.01~1.51之间,[Ca~(2+)+Mg~(2+)]/[SO_4~(2-)+NO_3~-+HCO_3~-]比值在0.85~1.12之间,说明硫酸、硝酸参与了水-岩作用.(3)碳酸溶蚀碳酸盐岩的比例平均为75.89%.硫酸和硝酸溶蚀碳酸盐岩的比例平均为24.11%.硝酸、硫酸溶蚀碳酸盐岩的能力多雨期强于少雨期.此外,硫酸和硝酸溶蚀碳酸盐岩的比例从上游到下游呈波动增大趋势,最高值出现于灵川县城,最低出现于漓江上游的华江.(4)碳酸风化碳酸盐岩对HCO_3~-的贡献最大,平均为83.58%;其次为硫酸和硝酸风化碳酸盐岩,平均为14.24%;碳酸风化硅酸盐岩对HCO_3~-的贡献最小,平均为2.18%,华江和峡背碳酸风化硅酸盐岩对HCO_3~-的贡献较其他点突出,这与流域地质背景相符合.(5)δ~(13)C_(DIC)值介于-11.95‰~-7.61‰之间;通过端元混合模型估算的δ~(13)C_(DIC-rock)介于-14.24‰~-7.23‰之间.多雨期δ~(13)C_(DIC)值与δ~(13)C_(DIC-rock)值比较接近,少雨期δ~(13)C_(DIC)值明显重于δ~(13)C_(DIC-rock).δ~(13)C_(DIC)与δ~(13)C_(DIC-rock)之间存在一定差异,是由于受到水生植物光合作用的影响.     

苦草对盐碱离子的生长响应与去除效果研究

文章考察了苦草种子萌发和幼苗生长对0、10、20和40 mmol/L Na_2SO_4、Na Cl和Na HCO_3的响应,以及苦草对SO_4~(2-)、Cl~-和HCO_3~-的去除作用。化合物类型与浓度对苦草的萌发、生长和盐碱离子的去除均具有显著作用。Na~+浓度为10和20 mmol/L时,Na_2SO_4和Na HCO_3处理促进了苦草株高与干重的增长(P0.05),Na Cl处理的作用不显著。Na~+浓度为40 mmol/L时,各处理组的萌发率、株高、干重、根数、根总长等指标显著低于对照组的,且Na HCO_3组的最低(P0.05)。Na~+浓度为20 mmol/L时,Na SO_4对根数目和根总长的影响不显著,Na HCO_3表现出了显著的抑制作用(P0.05)。各处理中,苦草对SO_4~(2-)、Cl~-和HCO_3~-均具有一定的去除效果,苦草对HCO_3~-的去除率明显高于对SO_4~(2-)的去除率,且两者均显著高于对Cl~-的去除率(P0.05)。结果表明,水体盐碱度升高可能会改变苦草的生长和繁殖状况,苦草根的生长对盐碱胁迫更敏感。但苦草具有一定的盐碱耐受能力和去除盐碱离子的能力,可应用于盐碱水体的生态修复。