棕丝改良黏性土抗开裂抗冲刷特性试验研究

通过一系列试验研究了棕丝改良黏性土的抗开裂特性和抗冲刷特性，并分析了棕丝含量对黏性土的改良效果.试验结果表明：棕丝是一种柔性纤维材料，将其加入黏性土中可有效减少土体中宽大裂隙的产生，但加入的棕丝纤维含量过多时，纤维易发生重叠，影响棕丝纤维与土颗粒之间的有效接触，降低土颗粒之间的相互作用力，使得土体产生加筋效应，表面出现细小裂纹；将棕丝纤维加入黏性土中后，棕丝纤维可均匀分散在土体中，纤维与纤维相互交织形成立体的空间结构，并与土颗粒形成团聚体，从而可提高土体的抗冲刷特性，但加入的棕丝纤维含量过多时，加筋效应产生的小裂隙反而给雨水入渗提供了引流通道，使得土体间的孔隙增加，土体的抗冲刷特性反之下降；当棕丝掺量为0.4%时，棕丝改良黏性土的抗开裂性能最优；当棕丝掺量为0.6%时，棕丝改良黏性土的抗冲刷性能最优.     

基于线性吸附效应的CCL非饱和渗透特性

压实黏土衬垫(CCL)作为卫生填埋场最主要的防渗措施,其主要组成成分为粘性土体,在阻渗过程中会吸附渗滤液中的污染物质,改变土体孔隙结构,显著影响CCL防渗性能.假定CCL土体对污染物的吸附服从线性模式,土中孔隙均匀分布,土孔隙体积的改变只受污染物吸附效应影响,基于质量和体积关系分析,建立考虑污染物吸附效应的非饱和渗流模型,采用数值方法分析CCL对污染物的吸附效应对其非饱和渗透系数的影响.结果表明,填埋场CCL对污染物的吸附作用可有效降低防渗系统孔隙率,显著提高CCL防渗性能.在考虑吸附效应条件下,吸附分配系数、污染物浓度、初始孔隙率和有效饱和度等参数对CCL非饱和渗透性能有较大影响.     

增稠剂/表面活性剂协同修复有机污染土体试验研究

为获取增稠剂、表面活性剂注入位置对曝气影响范围、污染物时空分布及去除率演化特征的影响,文章开展了二维模型箱曝气试验.研究结果表明:曝气修复过程中掺入增稠剂将显著影响曝气影响范围,而掺入表面活性剂后的影响相对不显著;利用增稠剂限制曝气影响范围后将大幅增加土体有效气相饱和度,表面活性剂的掺入将进一步提升有效气相饱和度水平;...     

鼠李糖脂对萘、菲、芘三种物质增溶作用研究

实验通过改变温度、pH、盐度对生物表面活性剂溶液进行处理并改变其反应浓度,了解生物表面活性剂对多环芳烃类物质增溶的最佳浓度,以及温度、pH、盐度对其增溶效果的影响.结果表明:当鼠李糖脂浓度在临界胶束(CMC)以下时,多环芳烃类物质在水相中的溶解度变化较小;在临界胶束以上时,多环芳烃类物质在水相中的溶解度随表面活性剂浓度的增加而增大;当表面活性剂浓度为500 mg/L时,其溶解度最大.鼠李糖脂对萘、菲的增溶作用随温度的升高和盐度的增加而增大.随着pH的增大鼠李糖对萘的增溶作用在pH=4时为45.107 4 mg/L,菲的增溶作用在pH=5时为31.510 8 mg/L,均达到最大.     

浑河扇地典型区域地下水有机污染物运移与预测

在地下水污染调查的基础上,根据室内外实验和文献资料获取的参数,利用Visual Modflow数值模拟软件建立浑河冲洪积扇地下水流模型;以水流模型为基础建立浑河扇中游,浑河与细河地表水交叉污染地下水的典型区域的溶质运移模型,选取检出率最高的苯并(a)芘(BaP)作为模拟因子进行有机污染物运移规律的研究与预测,预报BaP在未来10年内的迁移特征,进而提出区域规划建议。研究结果表明:以地表水为污染源,至未来10年,BaP对周边的最大影响面积约9.54 km2,潜水中预测的质量浓度峰值为1.80μg/L,承压水中预测的质量浓度峰值为0.08μg/L;对流-弥散作用是BaP迁移的驱动力,生物降解及吸附作用使其持续衰减;地下黏性土分布连续的区域,BaP扩散滞缓,黏性土对BaP具有阻滞作用。建议将BaP影响区规划为景观带,从而降低污染水发病率。     

聚乙二醇水溶液处理甲苯废气的研究

吸收法处理挥发性有机废气的关键是表面活性剂的选择.选取聚乙二醇水溶液处理甲苯废气为研究对象,测定了4种聚乙二醇水溶液的临界胶束浓度及其对甲苯的增溶作用,并在填料塔中探究了吸收剂中聚乙二醇浓度、进口气体中甲苯浓度和液气比对甲苯去除率的影响.结果表明,水溶液中聚乙二醇浓度达到1倍临界胶束浓度时,其对甲苯有显著的增溶作用和去除效果,且甲苯去除率随着增溶量的增加而增大,两者呈正相关.因此,结合临界胶束浓度和增溶量的测定可用于表面活性剂的初步筛选.优选聚乙二醇-600水溶液作为吸收剂,在空气流量300 m L/min,液体喷淋量55 m L/min,进口气体中甲苯浓度800 mg/m3,温度25℃条件下,浓度为1倍临界胶束浓度的聚乙二醇-600水溶液对甲苯的去除率达到83%;且随着吸收剂浓度、进口气体中甲苯浓度的增大,去除率增加,在填料吸收塔中存在最优的液体喷淋量.     

生物曝气去除MTBE的实验

在一维土柱模拟装置上采用生物曝气技术去除饱和土壤和地下水中的甲基叔丁基醚(MTBE).通过实验和非线性最小二乘法拟合得到MTBE在生物降解过程中的Monod参数:最大利用速率、半饱和常数和生物得率.考察了在不同污染物初始浓度和不同微生物接种量情况下生物曝气对MTBE的去除效果及生物贡献率.实验结果表明:MTBE初始质量浓度为50 mg/L和100 mg/L时,降解率分别为23.23%和12.08%,降解量分别为25.74 mg和26.75 mg.对于高污染物浓度,挥发是主要的去除机理.在初始污染物浓度相同的情况下,微生物数量的增加直接导致了污染物总去除量的增加,微生物的数量决定了所能降解的污染物的质量.     

CCL非线性吸附特性及孔隙率变化对污染物运移影响分析

假设压实黏土衬里(compacted clay liner.CCL)中的孔隙在空间均匀分布,土颗粒表面可均匀吸附重金属离子或有机污染物.且可用Langmuir方程表示其非线性吸附特性,依据体积与质量关系.提出了土体园吸附污染物而引起的孔隙率降低的估算公式,在饱和稳态和考虑土体孔隙率变化的条件下.建立了污染物一维运移的控制方程.在控制方程中,分别考虑垃圾降解效应、CCL、下卧有限厚度含水层等情况.应用所建立的控制方程对某一假想填埋场进行了数值计算与分析.变动参数计算与对比分析表明,因土颗粒对污染物的非线性平衡吸附所引起的孔隙率降低对污染物的运秽具有显著的影响.污染物穿过CCL的能力显著下降.与不考虑孔隙率变化的情况相比,穿透曲线的蜂值浓度降低近10%.考虑吸附引起的孔隙率变化情况下.线性吸附与非线性吸附对污染物运移影响规律相似.吸附强度参数K1和弥散系数对污染物运移影响较为显著.     

溶解性有机质对黑炭吸附和解吸苯并[a]芘的影响

通过静态吸附实验,研究了3种不同类型的溶解性有机质（L-苯丙氨酸、蛋白胨和柠檬酸）对苯并[a]芘（BaP）在黑炭表面吸附解吸的影响.结果表明,3种溶解性有机质的存在均会增加BaP在黑炭表面吸附的非线性程度.L苯丙氨酸和蛋白胨的存在均可以抑制BaP在黑炭表面的吸附,同时促进了BaP的解吸,这主要取决于L-苯丙氨酸和蛋白胨对BaP的增溶作用.但是由于BaP可以分配到黑炭表面吸附态的蛋白胨中,在相同添加浓度下,L-苯丙氨酸对BaP吸附的抑制作用更强.与L-苯丙氨酸和蛋白胨相反,柠檬酸的存在增加了BaP在黑炭表面的吸附并减小了吸附过程的可逆性,这主要是由于吸附在黑炭表面的柠檬酸对BaP的吸附作用.当柠檬酸的浓度从0 mg· L-1增加到50和100 mg·L-1时,BaP的吸附能力参数Kd值（在ce=100 μg·L-1下）分别从119 268 mL·g-1升高到134 877和180 639mL·g-1,解吸滞后指数H分别从0.44减小到0.41和0.39.本研究为预测多环芳烃在溶解性有机质污染的环境中的分布特征和最终归趋提供了理论依据.     

农药氯氰菊酯对土体基本性质影响的室内试验研究

为了研究有机氯农药对土体基本性质的影响,配制了不同浓度的氯氰菊酯农药污染土试样.对不同龄期的污染土样分别进行了颗粒分析、液塑限、p H值、电阻率测试、扫描电镜(SEM)等试验.结果显示,农药污染土的黏粒组分随农药掺量增加而增大;液限和塑限随污染物浓度增加而增大,塑性指数随浓度增加呈先增大后稳定的趋势;不同龄期试样的p H值随污染物浓度的增加而减小,变化幅度相似;同一龄期污染土的电阻率随农药掺量的增加而减小,在28 d龄期时电阻率最大;SEM试验发现,试样在1~56 d龄期时,孔隙先增大后减小,在28 d龄期时孔隙最大.同时分析了产生这些变化的原因,为有机污染物污染土体的原位测试研究提供了基础.     

岸滤系统对氨氮的吸附作用及影响因素分析

岸滤系统对水质的净化作用是傍河取水过程中水质安全的重要保障.哈尔滨第一水源地为典型的松花江傍河水源地，本文以其岸滤系统为研究对象，通过静态吸附批实验分析不同深度含水层介质对氨氮的吸附去除特征，并研究了氨氮初始质量浓度、温度、pH等对含水层介质吸附氨氮的影响.结果表明：不同深度含水层介质对氨氮的吸附作用符合准二级动力学模型和Langmuir模型，吸附过程为单分子层吸附，受化学作用控制；随深度增加，含水层介质对氨氮的吸附能力减小，岸滤系统的净水能力减弱；氨氮吸附量与初始质量浓度呈正相关关系，含水层介质对NH₄⁺的吸附为放热反应，温度升高抑制了吸附作用；pH增加，H⁺对NH₄⁺的竞争吸附作用减小，且含水层介质表面电负性增大，对NH₄⁺的吸附能力增强.综合对比可知，在10℃的中性环境下，岸滤系统对氨氮污染物的吸附去除效果最佳.     

表面活性剂和固体粒子对动态界面剪切粘度的影响

对表面活性剂和固体粒子参与形成的油水界面膜的动态界面剪切粘度性质进行了研究．结果表明非离子表面活性剂壬基酚聚氧乙烯（4）醚（polyoxyethylene（4）nonyl phenyl ether）、阴离子表面活性剂油酸钠在0．04％（质量分数）浓度下其界面剪切粘度随时问延长而逐渐降低，然后趋向恒定；而蒙脱土界面剪切粘度随时间延长而逐渐上升，然后趋向恒定．     

表面活性剂对镉-5-Br-DMPAP所成络合物的增溶作用研究

研究了阳离子表面活性剂及非离子表面活性剂对镉－５－Ｂｒ－ＤＭＰＡＰ的增溶作用．结果表明,阳离子表面活性剂对该体系增溶增敏作用显著,ε可达１．２１×１０５Ｌｍｏｌ－１ｃｍ－１．同时,利用Ｓ２－对该体系的褪色作用可间接测定Ｓ２－,建立的方法用于啤酒及工业污水中水溶性Ｓ２－的测定,结果令人满意．     

阴-阳离子改性凹凸棒石对水溶液中双酚A的吸附机制

以阴、阳离子表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)和十六烷基三甲基溴化铵(HDTMAB)为改性剂,超声制备了阴-阳离子改性凹凸棒石.采用静态吸附法研究了双酚A在阴-阳离子改性凹凸棒石上的吸附特性以及动力学和热力学过程,并分析了其可能的吸附机理.结果表明:在所研究的配比范围内,阴、阳离子表面活性剂未产生协同增溶作用；双酚A在阴-阳离子改性凹凸棒石上的吸附符合准二级动力学方程,其吸附速率受边界层扩散和颗粒内扩散共同控制；Langmuir等温吸附方程能较好地描述吸附等温线,表面吸附作用在吸附过程中占主导地位；吸附过程为熵减自发放热过程,以物理吸附为主,表现为氢键力、范德华力、疏水作用力和偶极间作用力等多种作用力的协同作用.     

提取分离活性染料的微乳液膜体系研究

对适用于提取分离水溶液中活性染料的微乳液膜体系进行研究．以三元相图为实验方法，考察了表面活性剂、助表面活性剂、油溶剂以及促进迁移载体的选择和用量；分析了不同内水相浓度、温度等因素对微乳液膜的影响．实验结果表明，以OP-7为表面活性剂、异戊醇为助表面活性剂、煤油为油溶剂、N235为促进迁移载体组成有机相，以NaOH溶液为内水相的微乳液膜体系，可有效提取分离活性染料艳蓝-K．     

生物表面活性剂对沉积物中菲的解吸附和生物降解作用的影响

研究了阴离子型生物表面活性剂鼠李糖脂对海洋沉积物中多环芳烃的解吸附附和生物降解作用的影响,并与化学合成的表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)的作用相比较. 结果表明:2种表面活性剂在浓度高于有效临界胶束浓度时,均可大大增强菲的解吸附作用,鼠李糖脂比SDS更为有效.在降解体系中加入浓度适宜的表面活性剂可显著提高菲的降解率.当鼠李糖脂浓度高于500 mg/L,SDS浓度高于5 000 mg/L时,由于胶束相到水相的传质速率的限制,菲的生物降解率减小. 鼠李糖脂因胶束传质限制所引起的抑制作用明显低于SDS. 结果表明:在多环芳烃污染沉积物的生物修复过程中,鼠李糖脂比SDS更为有效.     

表面活性剂强化PAC-Pd/Fe纳米颗粒降解四溴双酚A的研究

Pd/Fe纳米材料对卤代有机污染物有较强的降解能力,但四溴双酚A的强疏水性会阻碍污染物与Pd/Fe的有效接触.为促进四溴双酚A的降解,考察了不同表面活性剂对PAC-Pd/Fe纳米颗粒降解四溴双酚A的影响,结果表明:少量阴离子表面活性剂SDS对四溴双酚A的降解有明显的促进作用,反应速率可提高1.7~2.5倍;非离子表面活性剂TX-100对四溴双酚A降解的促进效果不明显,当其质量浓度超过临界胶束浓度时,甚至表现出抑制作用;阳离子表面活性剂CTAB对四溴双酚A的降解起抑制作用,且质量浓度越大,其抑制效果越明显;PAC-Pd/Fe纳米颗粒对四溴双酚A的降解是连续脱溴反应,四溴双酚A和其中间产物三溴双酚A、二溴双酚A和一溴双酚A的表观降解速率常数分别为0.466 2、0.435 6、0.338 0和0.271 1 min-1,与苯环上溴原子的数目成正比.     

表面活性剂及其在界面上的吸附与团聚

本文介绍了表面活性剂分子结构和分类,叙述了表面活性剂在界面的吸附方式、吸附影响因素和吸附对固体表面的影响,同时概述了表面活性剂的催化促进和增溶作用。     

碳化作用对固化污染土中铅运移特性的影响

为了研究碳化作用对固化污染土中重金属污染物的溶出机理与运移行为的影响,以铅污染土为研究对象,采用半动态淋滤试验测得污染物溶出质量浓度随淋滤时间的变化规律,计算污染物的扩散系数.结果表明:碳化作用下固化土试样浸出液中铅的溶出质量浓度增大;随淋滤液pH值的降低,铅的溶出质量浓度增大.铅累积溶出量的常用对数与淋滤时间的常用对数之间近似成斜率为0.5的线性关系;碳化试样与未碳化试样的63d铅累积溶出量的比值介于1.13～1.64之间.铅通量的常用对数与归一化平均淋滤时间的常用对数之间近似成斜率为-0.5的线性关系.水泥固化铅污染黏性土中铅的溶出是一个扩散控制的过程;水泥固化土中铅扩散系数的范围为1.4×10-18～2.6×10-14m2/s,碳化作用下固化污染土中铅的扩散系数增大.     

凹凸棒石粘土沉降分散行为研究

采用重力沉降分析法研究了酸碱度、表面活性剂、溶剂等对凹凸棒石粘土沉降分散行为的影响，并进行了理论分析．研究表明，溶液的pH、表面活性剂浓度和分散介质类别均影响凹凸棒石粘土的沉降分散行为；凹凸棒石粘土表面及介质的极性变化是凹凸棒石粘土沉降分散行为改变的重要因素．凹凸棒石粘土的沉降分散行为具有规律性：即溶液的酸碱电解质浓度越大，凹凸棒石粘土分散稳定性越好．分散介质的极性越大，凹凸棒石粘土的分散状况越好．表面活性剂能明显促进凹凸棒石粘土在低介电常数有机介质中的分散状况，高浓度的表面活性剂促进凹凸棒石粘土分散及其稳定性的增强．凹凸棒石粘土表面及介质的极性增大会使凹凸棒石粘土粒子间斥力增强，促进粒子破碎，改善粒子的粒径分布，同时使粒子在电斥力作用下分散稳定性增高。