两性复配修饰黏土对苏丹草修复Cu2+污染紫色土的影响

为了探索添加吸附材料对植物修复Cu²⁺污染土壤的影响,选取不同十二烷基二甲基甜菜碱 （BS-12）和十四烷基磺酸钠 （STS）复配修饰比例（50%BS-12+25%STS、50%BS-12+50%STS和50%BS-12+100%STS）的膨润土作为吸附材料,将其分别以1%的质量比加入到紫色土（PS）中,形成PS（对照）、PBS₂₅（50%BS-12+25%STS修饰膨润土混合紫色土）、PBS₅₀和PBS₁₀₀四种混合土样。采用盆栽实验对比苏丹草在0（CK）、50、100、200和500 mg/L Cu²⁺污染混合土样中的发芽率、株高、地上部和根系生物量,并分析混合土样和苏丹草对Cu²⁺污染的修复效果。结果显示,随着Cu²⁺处理浓度的增加,苏丹草在PS上的种子发芽率逐渐降低,而在各PBS土样上的发芽率基本保持先增加后稳定的趋势;不同Cu²⁺污染混合土样上的苏丹草株高均随生长时间的增加而增加。苏丹草地上部、根系干重和鲜重在PBS₂₅、PBS₅₀土样上均随Cu²⁺处理浓度的增大而降低,而在PS和PBS₁₀₀土样上均随Cu²⁺处理浓度的增加先增加后降低,峰值分别出现在200和100 mg/L的Cu²⁺处理。Cu²⁺污染处理下苏丹草各生理指标之间均保持中度以上正相关关系,且相关系数表现为PBS₁₀₀最高、PBS₂₅和PBS₅₀次之、PS最低的趋势。各混合土样对Cu²⁺的吸附能力表现为PBS₂₅ > PBS₅₀ > PBS₁₀₀ > PS,苏丹草对Cu²⁺的富集含量表现为PS > PBS₁₀₀ > PBS₅₀ > PBS₂₅的趋势,苏丹草联合两性复配黏土修复Cu²⁺污染紫色土的修复率达99%以上。     

黏性重塑土不同制备方式对其抗剪强度的影响研究

重塑黏土样制备方法主要有击实法和固结法两种类型。本文通过对武汉红色黏土原状样、击实重塑样和固结重塑样进行直剪试验,研究了黏性重塑土不同制备方式对其抗剪强度的影响。结果表明:原状样的抗剪强度最高,其次是固结重塑样,击实重塑样的抗强强度最低;根据电镜扫描分析原因认为,原状样由于游离氧化铁的存在而形成凝聚体结构,使其具有很高的抗剪强度,而重塑样能在一定程度上恢复这种结构,但固结法制样比击实法制样恢复能力更强,此外击实法制样过程中形成的大孔隙也是击实重塑样抗剪强度较低的原因之一;在击实重塑样中有相当部分的土颗粒之间存在自由水和空气,而固结法制成的饱和样的土颗粒之间通过结合水膜连接,使土颗粒连接得更为紧密;对于击实法制样,水土混合后还需要静置足够的时间,才能保证水土作用充分,使土中水由自由水转化为结合水,从而恢复部分凝聚体结构。     

海藻酸钠对改性黏土絮凝特征的影响

以海藻酸钠为藻源有机质的模式化合物,考察了赤潮水体中藻源有机化合物对改性黏土絮凝速率及絮凝体特征的影响;并利用图像分析法,测定了絮凝体的分形维数Df,借助分形维数对改性黏土的絮凝形态学特征进行了半定量化分析.结果表明:当海藻酸钠浓度在10~100mg/L范围内时,可以提高改性黏土絮凝的速率,絮凝体的分形维数Df、絮凝体强度呈现出先增大后减小的规律;其中,最佳浓度为50mg/L,其最大絮凝速率达到44.13、Df 为1.6823.低浓度(100mg/L)海藻酸钠能促进改性黏土的絮凝效率,但促进作用呈现减小的趋势,表现为最大絮凝效率减小,Df降低、絮凝体的空隙率增大.     

典型含铁矿物的溶解特征

气溶胶沉降是开阔大洋可溶性铁的重要来源。矿质颗粒物在大气传输后铁可溶性显著增加,然而尚缺乏大气化学反应对铁可溶性影响的系统研究。本文探究了pH值、不同酸以及草酸盐浓度对赤铁矿、针铁矿、伊利石和蒙脱石中铁可溶性的影响。在pH=2的硫酸溶液中,铁可溶性为：伊利石(2.18%±0.14%)>针铁矿(1.68%±0.18%)>赤铁矿(0.43%±0.06%)>蒙脱石(0.20%±0.08%)。加入乙酸盐对铁可溶性无促进作用,而加入草酸盐后,铁可溶性明显增加,且草酸盐浓度增加对铁(氢)氧化物铁可溶性有促进作用,但对黏土矿物铁可溶性几乎无促进作用。在加入2 mmol·L^-1草酸盐后,铁可溶性为：针铁矿(5.38%±1.76%)>伊利石(4.19%±0.30%)>赤铁矿(3.87%±0.24%)>蒙脱石(1.83%±0.06%),草酸盐对铁(氢)氧化物中铁可溶性的促进作用大于黏土矿物。     

广西炭质岩石耐崩解性与微观结构特征试验研究

为研究广西地区炭质岩石的耐崩解性及其微观结构特征,通过室内耐崩解性试验、筛分试验、总有机碳(TOC)含量测定和微观扫描电镜分析等方法,研究了炭质岩石耐崩解指数(Ldn)和崩解分维数(D)随干湿循环次数的变化规律,分析了炭质岩石耐崩解指数和崩解分维数与TOC含量之间的相关关系,并通过对比浸水前后炭质岩石微观结构的变化特征...     

循环荷载作用下广州软土长期累积变形特性试验研究

软土长期累积变形特性对软土地区地铁和高铁等地基沉降变形控制至关重要。以广州地铁隧道附近的淤泥质黏土和粉质黏土为研究对象,通过室内GDS循环三轴仪,在考虑土体性质和荷载频率两种影响因素下对广州软土进行循环动三轴试验,研究了循环荷载作用下广州软土的长期累积塑性变形特性和规律。结果表明：同一荷载频率下广州地区淤泥质黏土的长期累积塑性变形量约为淤泥质粉质黏土的1.6倍;基于试验数据和已有研究成果,广州软土地区淤泥质黏土和淤泥质粉质黏土的临界循环应力值不超过30 kPa;此外,分析了现有常用的土体累积塑性应变计算模型的优缺点和适用范围,推荐给出了适合广州地铁行车荷载作用下软土地基长期变形控制与计算的模型。该研究成果可为广州软土地区地铁隧道变形控制与计算提供依据。     

镉溶液污染黏土微观结构演化规律

镉溶液在压实黏土中迁移会引起黏土微观结构的变化。通过一系列扫描电子显微镜与低温氮吸附实验,观察了镉溶液污染黏土的表面微观形貌与孔隙结构的演化规律。扫描电子显微镜观察结果显示,受镉溶液污染严重的土柱上表面孔隙明显,土颗粒之间主要以点-点排列方式为主;而受镉溶液污染较弱的下表面,土颗粒之间主要以片-片状排列为主。低温氮吸附实验结果表明,Z=0 cm、Z=10 cm、Z=20 cm、Z=30 cm处,污染黏土吸附量分别为682.65、631.72、583.25和523.36 cm3/g。随土柱中土层深度的增大,黏土颗粒间微孔增多,二次孔减少,孔隙体积与比表面积减小。镉溶液污染黏土孔隙主要集中在10 nm以下。     

云贵川交界地氟病区煤系黏土-黄铁矿的风化

云贵川交界区地氟病流行与拌煤黏土有关已形成共识,新的研究不仅证实当地出露煤系地层黏土高氟且富酸从而加剧原煤-黏土混合物燃烧释放氟化氢.本文在观察到相关黏土样本富黄铁矿基础上,采用飞行时间二次离子质谱(TOF-SIMS)表征了样本中典型的黄铁矿颗粒,检出其表面富HSO~-_4、SO~-_4、FeSO~+_4、FeO~+等特征正负离子,指示相关黏土-黄铁矿已发生风化并产酸,是研究区煤系地层长期自然暴露的后果.另一方面通过氟化氢释放实验证明,风化土中的酸对黏土中氟的释放具有一定促进作用.同时本文也演示了TOF-SIMS在研究天然矿物及其风化中发挥的重要作用.     

板锚在双层黏土中埋深损失的大变形有限元分析∗

海洋工程中,海床土体分层现象对吸力嵌入式板锚（SEPLA）在海床中的旋转调节过程有着不可忽视的影响。基于耦合的欧拉?拉格朗日（CEL）法,建立起用于分析板锚在双层黏土中埋深损失的有限元模型。通过与已有离心机试验及数值计算结果对比,验证模型的有效性。在板锚初始埋深不变的情况下,考察不同系缆点距上下层土体分界线距离（d）及强度比（s_u1/s_u2 ）对板锚在双层黏土中埋深损失的影响,通过分析板锚周围土体的流动机制,明确了锚在双层黏土中埋深损失增大的原因,并建立起板锚埋深损失经验公式。结果表明,在 s_u1/s_u2＜1 的双层黏土中,随着 d 的增大,板锚的埋深损失先增大后减小,并存在一极大值 ΔZ_max,该极值比板锚在下层均质土中埋深损失大 74.2% ~ 81.1%,在工程中较为危险;在 s_u1/s_u2＞1 的双层黏土中,随着 d 的增大,板锚的埋深损失逐渐减小;d≤ -0.5B 与 d≥1B 时,板锚的旋转过程分别仅受上层土体与下层土体的影响。