黄柏河流域梯级水库沉积物磷形态特征及磷释放通量分析

为揭示黄柏河流域饮用水源水库的磷负荷特征,采用SMT分级方法对流域内3座梯级水库（玄庙观、天福庙、西北口水库）的沉积物磷形态特征及垂向变化特征进行了分析,并初步估算了沉积物-水界面正磷酸盐释放通量以及各形态磷含量对磷释放的影响.结果发现,沉积物总磷（TP）含量从流域上游至下游水库呈现递减趋势,平均值分别为（8070.0±2251.4）、（2681.2±1709.8）和（2656.6±1599.7）mg·kg^-1,均处于高度污染水平.3座水库中各个采样点磷形态之间的含量主要表现为：HCl-P > OP > NaOH-P.根据Fick第一定律,计算得到流域内3座梯级水库均表现为上覆水正磷酸盐的源,正磷酸盐释放通量从流域上游到下游水库呈现递减趋势,范围为0.0179~0.1825 mg·（m²·d）^-1.正磷酸盐释放通量与表层水体DO和叶绿素呈现正相关,与HCl-P,OP和TP同样表现为显著正相关.     

天然腐殖酸对黄土吸附敌草隆的影响

为研究添加天然腐殖酸条件下黄土对有机农药的吸附过程及影响机制,以敌草隆为目标污染物,采用批量平衡试验法,分析黄土与黄土+HA（在黄土中添加腐殖酸）处理对敌草隆的吸附动力学、吸附热力学、解吸动力学过程及其主要影响因素（如pH、离子强度等）.结果表明:①与黄土相比,黄土+HA对敌草隆的吸附时间较短,且二者均符合颗粒内部扩散模型.②Freundlich等温吸附模型能够较好地拟合黄土及黄土+HA对敌草隆的吸附热力学过程.黄土和黄土+HA对敌草隆的吸附自由能（ΔGθ）、熵变（ΔSθ）均小于0,表明反应是一个自发进行且混乱度逐渐减小的过程;添加HA使黄土对敌草隆的焓变（ΔHθ）由负值变为正值,即由放热过程转化为吸热过程,表明温度升高使HA表面的微孔数量增多,为敌草隆提供了更多的吸附位点.③随着pH的升高,黄土和黄土+HA对敌草隆的吸附量均缓慢减小,当pH>7时吸附趋于平衡.④不同离子（Ca2+、Na+、Mg2+）及离子强度下,黄土和黄土+HA对敌草隆的吸附量随着c（Ca2+）的减小而增大,与同浓度的Mg2+和Ca2+相比,Mg2+存在下黄土对敌草隆的吸附量较大;与同浓度的Ca2+和Na+相比,Na+存在下黄土对敌草隆的吸附量较大.⑤由解吸动力学过程可以看出,添加天然HA可延长敌草隆在黄土中的滞留时间.研究显示,HA的存在提高了敌草隆在黄土中的迁移能力,并使其吸附机制发生了改变.      

伊利石对水溶液中低浓度铀的吸附

采用静态实验方法研究了伊利石对水溶液中铀的吸附特性,通过批实验考察了反应时间、溶液初始浓度、p H值、离子强度、固液比以及温度对吸附的影响,用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、X射线衍射仪(XRD)表征伊利石吸附铀前后结构的变化,探讨了伊利石对铀的吸附等温方程和热力学规律,分析其反应机制.实验结果显示,伊利石与低浓度铀溶液接触后立即反应,1 h后反应基本达到平衡;溶液p H和离子强度对伊利石吸附铀的影响显著,当p H=4—7、离子强度为0.001 mol·L-1时,吸附效果最好;在一定条件下,伊利石对水溶液中低浓度铀的吸附量与铀初始浓度呈正比,与固液比呈反比;吸附等温线符合Freundlich模型,相关系数可达0.9966;伊利石对铀的吸附属于吸热反应,反应自发进行,高温促进伊利石的吸附行为.     

高炉水淬渣吸附Zn~(2+)的平衡与动力学研究

研究了Zn~(2+)在高炉水淬渣(WBFS)上的吸附情况,并用电镜扫描(SEM)、电感耦合等离子体质谱分析仪(ICP)及X射线衍射仪(XRD)等对高炉水淬渣的理化性质进行了表征.通过批量平衡实验,从动力学和热力学角度探讨了Zn~(2+)在高炉水淬渣上的吸附作用机理.结果表明:吸附等温线能较好地用Langmiur模型来描述,分离因子RL值介于0~1之间,属于优惠吸附.ΔH和ΔS值分别为52.45 k J·mol~(-1)和167.52J·mol~(-1)·K~(-1),表明Zn~(2+)在高炉水淬渣上的吸附是吸热过程,并且吸附过程增加了系统的混乱度,而ΔG值仅仅在温度高于318 K后才为负值,说明高炉水淬渣对Zn~(2+)吸附的自发性与温度成正比.吸附动力学很好地符合伪二级动力学模型,以化学吸附为主.高炉水淬渣重金属浸出浓度低,环境安全性能优良,可以作为一种较为理想的吸附剂.     

玉米秸秆生物炭对灰钙土吸附金霉素的影响

为研究生物炭(BC)添加对灰钙土(HGT)吸附金霉素(CTC)的影响,本文以玉米秸秆为原料分别在200、400和600℃下制备BC.采用批平衡法,研究CTC在HGT和HGT+BC上的吸附行为.结果表明,HGT对CTC的吸附平衡时间为240 min,添加BC使平衡时间相对延长,符合准二级动力学模型.CTC的总体吸附速率由表面扩散和颗粒内扩散共同控制,且表面扩散速率更快,疏水分配作用促进吸附进行.3种等温吸附模型拟合对CTC在HGT和HGT+BC中的吸附均呈现较好相关性.添加BC使HGT对CTC的吸附分配系数Kd值增大,亲和力增强.不同温度时分配系数Kd的差异性表明吸附过程为放热反应.吸附满足不同等温线型(L型和S型),是以化学吸附为主的非均质复杂吸附过程,伴随静电引力、氢键相互作用等表面吸附和物理吸附.pH=3时,CTC+与土壤表面的负性位点大量结合,发生阳离子交换与静电吸引作用,吸附量最大.pH增大,CTC存在形态改变,HGT和BC对其吸附能力减弱.BC在不同pH下始终增强HGT对CTC的吸附,且添加量越大,CTC的吸附分配系数Kd值越大.吸附是由HGT和BC的有机质含量、矿物组成、理化性质及CTC存在形态和环境因素共同作用的结果.研究表明适量添加BC对HGT吸附CTC具有积极影响,裂解温度200℃时作用最显著,可以有效促进HGT对CTC的吸附与固定作用.     

发电机冷却的热力学分析与评价方法

为了提高大型发电机的冷却效果,保证发电机长期安全可靠运行,建立了发电机冷却过程的数学模型,将热力学基本定律应用于模型的分析中,得到冷却过程中由于不可逆因素而引起的熵产的计算方法。通过对采用不同的冷却介质时熵产的比较来评价冷却效果的好坏,为发电机选择了较为理想的冷却介质;同时,对熵产的来源及影响因素进行了分析研究。研究结果表明,采用气体冷却时,不可逆因素引起的熵产远小于液体。由流体粘性耗散引起的熵产可忽略不计。从热力学第二定律角度评价,氢气与空气的冷却效果大体相当。     

高比表面积极性吸附树脂的制备及其对硝基苯吸附性能的研究

对聚氯甲基苯乙烯-二乙烯基苯树脂进行羟基修饰,制得羟基修饰的超高交联吸附树脂,探讨了修饰单体的加入量对硝基苯吸附量的影响.结合吸附热力学特点,对硝基苯在两种树脂上吸附过程的吸附焓变、自由能变、吸附熵变进行了理论计算,并对吸附行为进行了合理的解释.通过对硝基苯在吸附树脂上293 K、303 K和313 K温度下的吸附等温...     

基于热力学模型的微藻固定化材料优选研究

对6种固定微藻的载体材料进行优选研究。运用热力学模型,通过测量微藻与载体的接触角并计算微藻与载体间的吸附自由能,对微藻在载体表面的吸附作用进行分析。结果表明:小球藻和栅藻表面均具有亲水特性,小球藻具有更大的表面能;6种材料疏水性能由强到弱依次为不锈钢聚丙烯尼龙聚碳酸酯有机玻璃钛,表面自由能由小到大顺序为不锈钢聚丙烯尼龙钛有机玻璃聚碳酸酯。通过计算得到的微藻与载体间吸附自由能均为负值,表明吸附作用可以发生;微藻和疏水性较强表面能较小的材料间吸附自由能更大,吸附作用更强。随后进行的吸附实验结果与模型预测一致,即疏水材料表面的微藻吸附密度更大。这表明用热力学方法预测微藻与载体间相互作用具有重要意义。     

TiO2@酵母菌复合催化剂对刚果红的吸附特性研究

研究了TiO2@酵母复合型催化剂对阴离子染料刚果红的吸附性能,考察了pH、催化剂投加量、刚果红初始浓度、温度等因素对吸附效率的影响,并对吸附过程进行了动力学、等温模型和热力学分析.结果表明pH对吸附效率影响较大,最佳pH值为3;当刚果红浓度在10~50mg·L-1时,吸附量随着浓度的增加而增加;催化剂投加量为0.5 g·L-1,吸附效率较高;温度对吸附过程影响较小.TiO2@酵母复合催化剂吸附刚果红的过程符合准二级动力学模型;化学吸附为主要控制步骤;吸附过程符合Langmuir等温吸附方程,为单分子层吸附;ΔG为负值且ΔH为正值表明吸附是自发吸热过程.