地下水NH4+迁移模拟研究

天津市地下水不同程度地受到NH4^ 污染。对天津市有代表性的7类含水介质土样进行了NH4^ 的吸附研究,确定了土样的阳离子交换容量,研究发现实验土样对NH4^ 的吸附模式均符合langmuir等温吸附模式。利用土柱实验结果识别了NH4^ 在实验土样中的迁移滞后系数并建立了NH4^ 的一维迁移模型。     

改性颗粒活性炭对水中溴酸根的吸附特性研究

采用阳离子表面活性剂氯化十六烷基吡啶(CPC)改性颗粒活性炭以提高活性炭对溴酸根的吸附能力.通过小试研究了改性颗粒活性炭(GAC-CPC)对溴酸根的吸附特性,考察了BrO-3初始浓度、pH、共存阴离子等因素对吸附过程的影响.结果表明,CPC改性能显著提高GAC对BrO-3的吸附能力,吸附量随着初始浓度升高而增大;在碱性条件下GAC-CPC对BrO-3的吸附量减小;共存阴离子与BrO-3在GAC-CPC上存在竞争吸附,其影响顺序为:NO-3SO2-4PO3-4CO2-3.用准一级、准二级和颗粒内扩散动力学模型拟合GAC-CPC吸附BrO-3的动力学过程,结果表明,准二级动力学能更好的描述吸附过程,且孔扩散可能是改性GAC吸附BrO-3初始阶段的主要速率控制因素.用Langmuir和Freundlich等温吸附模型拟合不同温度下BrO-3的吸附平衡过程,结果表明,Langmuir等温吸附模型能很好的描述吸附平衡过程,GAC-CPC吸附BrO-3的过程是自发且放热的,温度升高不利于吸附.     

柠檬酸改性木薯秸秆阳离子吸附剂的制备及其对Cu~(2+)的吸附

以柠檬酸为改性剂对木薯秸秆进行改性制备阳离子吸附剂。以铜离子去除率作为评价吸附剂吸附性能指标,对制备最佳条件进行了优化,利用FT-IR、SEM、Zeta电位和X衍射技术对制备的吸附剂进行了结构表征,考察了对铜离子吸附过程动力学和等温吸附规律。实验结果表明:最佳的改性反应物(木薯秸秆∶柠檬酸)剂量比为1 g∶7.2×10~(-3)mol,反应温度为120℃,反应时间30 min;表征结果证明了改性吸附剂中羧基的存在;柠檬酸改性木薯秸秆吸附剂能够快速吸附重金属铜离子,吸附过程符合准二级动力学模型;吸附等温线符合Langmuir模式,饱和吸附量达到2.19 mmol/g。证明柠檬酸改性木薯秸秆吸附剂是一种潜在的重金属废水处理剂。     

大气细粒子阳离子表面有机活性物质分析方法的优化

分别从样品前处理和分析测定两方面对大气细粒子中阳离子表面有机活性物质的二硫蓝分光光度分析法进行优化,并采用优化方案对北京市大气细粒子进行了分析.结果表明:① 优化的最佳样品前处理条件中超声提取频率为40 Hz、初始水浴温度为30℃、超声提取时间为30 min;② 优化的最佳分析测定条件中二硫蓝使用量为1.29 mg（0.5 mL的2.58 g/L二硫蓝溶液）、最佳静置时间为30 min、醋酸盐缓冲液（pH为5）最佳使用量为3 mL.二硫蓝分光光度法优化方案标准曲线的R2为0.9986,线性较好.采用该优化方案测得的北京市大气细粒子中阳离子表面有机活性物质浓度的平均值为12.87 pmol/m3,其浓度水平数量级是阴离子表面有机活性物质的1/10,其浓度水平高于英国诺威奇与爱丁堡,但低于马来西亚吉隆坡.      

阳离子类型对土霉素在2种土壤中吸附-解吸影响

以OECD Guideline 106为基础,采用批量平衡方法研究不同阳离子Ca²⁺、K⁺、Na⁺对土霉素在2种土壤(褐土和红壤)中的吸附-解吸影响.结果表明,不同阳离子条件下,土霉素的吸附-解吸不同程度地偏离线性模型,其中Freundlich模型可以对吸附和解吸数据进行良好的非线性拟合,平均拟合相关系数为0.989;除了KCl介质中土霉素在褐土中的吸附等温线呈线性外,其它介质条件下的等温吸附线均属“L”型等温吸附线.在同一阳离子介质中,土霉素在红壤(2.907～3.173)中的吸附容量(lgK_f)始终高于褐土(2.577～2.885),而在红壤(0.672～0.825)中吸附强度(1/n)始终低于褐土(0.713～1.005),且在2种土壤中的吸附均以物理吸附为主.3种阳离子对土霉素在2种土壤中的吸附行为的影响存在较大的差异,同一土壤中阳离子类型对土霉素的吸附容量无显著影响;而与K⁺和Na⁺相比,Ca²⁺的存在显著降低溶液中土霉素在土壤上的吸附强度(p<0.05).土霉素在土壤上的解吸过程存在明显的滞后现象,平均滞后系数HI在0.015～0.053之间.在同一阳离子介质条件下,土霉素在褐土中的滞后系数显著高于红壤(p<0.05);在同一土壤中,不同阳离子对滞后系数的影响不同,其中在褐土中K⁺与Ca²⁺、Na⁺之间的差异达到极显著差异(p<0.01),而3种阳离子对土霉素在红壤中的解吸滞后影响并无显著差异.     

淀粉接枝阳离子絮凝剂的制备及性能研究

主要利用化学方法对环氧氯丙烷和胺类进行阳离子改性获得阳离子醚化剂,然后与碱化后的淀粉接枝制得一种絮凝性能良好的有机高分子阳离子絮凝荆,并对所得产品作了絮凝性能实验。由实验得知该絮凝剂对悬浮细小颗粒有很好的去除效果,如高岭土溶液（1g／L）产生矾花时间较短,加入絮凝剂后搅拌3min左右即可产生明显絮体,且絮体较大,静置后透光率达90％以上。     

乌江中上游底栖硅藻群落与阴阳离子、重金属间的关系

首次对乌江中上游底栖硅藻群落组成特点进行定量系统研究,得知其组成基本上呈种类多、丰度小,种类少、丰度大的分布状况。对底栖硅藻丰度和八种离子、重金属间关系进行定量分析后知Hg元素是影响底栖硅藻丰度的第一显著因子,建立了底栖硅藻丰度-汞元素曲线回归方程。可为用硅藻监测、评价河流水质提供理论基础,并为水质预警的硅藻生物指标的研究提供科学依据。     

竞争性阳离子对粉煤灰合成沸石除氨氮的影响

研究了四种竞争性阳离子(K+、Na+、Ca2+、Mg2+)对三种改性粉煤灰合成沸石(Na沸石,Ca沸石,Al沸石)除氨氮能力的影响,并测定了合成沸石对四个湖泊水样(太湖、巢湖、洱海、抚仙湖)中氨氮的去除效果。结果表明,与Na+、Ca2+、Mg2+比较,K+对合成沸石除氨氮影响大得多;而前三者的影响大小的顺序为Na+Ca2+Mg2+。在纯水中,或不同竞争性阳离子存在下,或天然湖泊水样中,Al沸石和Ca沸石对氨氮的去除能力均远高于Na沸石。太湖和巢湖主要含Na+和Ca2+;洱海水样主要含Ca2+;抚仙湖水样主要含Ca2+和Mg2+;但四个湖泊水样中K+的浓度均为最低。Al沸石和Ca沸石对四个天然湖泊水样中的氨氮具有良好的去除效果,去除率达77%～90%。     

自动滴定仪用于沸石阳离子交换容量测定的方法

以甲醛法为基础,采用自动滴定仪电位滴定法测定沸石的阳离子交换容量,与pH计指示法、酸碱指示剂法相比,仪器灵敏度高、操作简单,使测定结果具有更高的准确度和更好的重复性。     

Combining material characterization with single and multi-oxyanion adsorption for mechanistic study of chromate removal by cationic hydrogel

Cationic hydrogel with magnetic property was synthesized via radical polymerization and its removal capacity of chromate from contaminated water was found to be 200 mg/g. Using Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR) study, the mechanism of chromate removal by hydrogel was found to be non-specific adsorption, mainly due to ion exchange, as evidenced by the positively charged functional group, trimethyl ammonium –N+(CH3)3; in the monomer. Verifications were accordingly determined by testing different oxyanion adsorption onto the hydrogel. The results of the chromate adsorption experiments illustrated that the amount of chromate adsorbed was nearly equal to that of the chloride released from the hydrogel, which is part of the evidence for ion exchange. Single and multi-oxyanion adsorption experiments were also performed, and it was demonstrated that ion removal was species independent, but charge dependent, another characteristic of the ion exchange process. It was found that the same Langmuir model can be applied to best fit the findings of single and multi-oxyanion adsorption, which further indicates the mechanism of chromate removal is attributed to ion exchange. In view of the above, the background anions compete for adsorption sites with chromate, evidenced by inhibitive chromate removal in the presence of background electrolytes in the batch studies, further echoing the ion exchange mechanism.