三峡库区泥沙对磷的吸附试验研究

采用三峡库区长寿段、忠县段、奉节段泥沙为研究对象,通过室内试验,研究了泥沙对磷的吸附动力学及等温吸附过程。结果表明,泥沙对磷的吸附存在一个先快后慢的过程,快速反应基本都在前5h,随后水中磷酸盐浓度下降速度逐渐变缓,12h后基本可达平衡,准二级动力学方程能很好地拟合泥沙对磷的吸附动力学过程;单位质量泥沙对磷的平衡吸附量与液相磷平衡质量浓度成正比,且在液相磷平衡质量浓度较低时上升较快,Langmuir及Tempkin模型对等温吸附过程的拟合优于Freundlich模型,等温模型参数随着泥沙浓度的变化表现出一定的规律性;随着泥沙浓度的增大,三地区泥沙对磷的吸附速率增大,但单位质量泥沙对磷的平衡吸附量减少;长寿、忠县、奉节三个地区的泥沙在相同实验条件下表现出不同的吸附特性,考虑是由于其理化特性的差异而引起。     

铁炉渣对磷的吸附与解吸特征的研究

研究采用室内分析法探讨了炉渣与水稻土对磷去除的影响。研究结果表明,基质对磷的吸附量表现为炉渣土壤和炉渣混合土壤,等温吸附特征符合Langmuir拟合模型;土壤和炉渣对磷的吸附量都是随着pH的升高而增加;随着温度的升高,炉渣和土壤对磷的吸附量均有增加;基质对磷的解吸量随着吸附量的增加而增加,并且炉渣作为基质时的解吸率较低,为3.5%,明显低于土壤的平均解吸率26%。炉渣可作为去除磷的有效的吸附剂。     

磷石膏对黄壤镁吸附解吸特性的影响

土壤的镁素吸附解吸行为与生态、农作物间的平衡发展密切相关,对维持土壤正常的生态效应具有重要意义。磷石膏用作土壤改良剂可改变土壤的理化性质,进而影响土壤镁的吸附解吸行为。以磷石膏和黄壤为原料,研究磷石膏掺量对黄壤镁吸附解吸特性的影响。结果表明：磷石膏基本不影响黄壤的镁吸附行为,适量磷石膏可促进黄壤对镁的吸附作用,培养时间对磷石膏促进或抑制黄壤镁吸附能力作用的影响不显著;原土和混合土样的镁等温吸附过程均符合Langmuir等温吸附方程,磷石膏几乎不影响其对镁的吸附热力学特性;原土和混合土样的镁吸附动力学过程满足准二级动力学方程,磷石膏没有改变黄壤对镁的吸附动力学行为;适量磷石膏可促进黄壤对镁的解吸作用,掺量过多促进解吸的作用会减弱,甚至可能抑制黄壤对镁的解吸作用。     

泥沙质量浓度和pH对不同粒径泥沙吸附磷影响研究

以北京大兴南海子湖表层沉积物为研究对象,测试分析了粒径φ0.246mm、泥沙在含沙质量浓度为5、10、30、50g·L-1对磷的吸附过程,以及细砂(0.147～0.246 mm)、极细砂(0.074～0.147 mm)、粉粒(0.038 5～0.074 0mm)和粉粒粘粒混合物(≤0.038 5mm)4种粒径泥沙在不同pH值条件下对磷的吸附行为.研究结果表明:二级动力学方程能够比较理想地反映南海子泥沙对磷的吸附动力学过程(R20.98),吸附平衡时单位质量泥沙饱和吸附量由大到小排序为:粉粒黏粒混合物(0.107mg·g-1)、粉粒(0.096mg·g-1)、细砂(0.095mg·g-1)、极细砂(0.051mg·g-1)·pH值对极细砂、粉粒、粉粒黏粒混合物影响相似,pH值为4～10之间,吸附量变化不大,在pH10时,吸附量降低,pH4时,吸附量升高.在磷初始质量浓度ρ01.2mg·L-1时,随着泥沙质量浓度增大水溶液中磷吸附的绝对量升高,从最大吸附容量(Xm)来看,单位质量泥沙吸附磷量降低,泥沙之间对磷的吸附存在竞争且与磷初始质量浓度有关.     

水动力作用下泥沙对磷的吸附特征

为了研究水动力作用下泥沙对磷的吸附规律,在加长型环形水槽中进行不同流速、初始磷质量浓度及含沙量条件下泥沙对磷的吸附以及磷在水深方向的分布规律试验。结果表明,加长型环形水槽内试验段流速的垂向分布满足对数规律。溶解性活性磷酸盐质量浓度在水深方向非均匀分布,中部水深处磷质量浓度达到最大值。流速影响下的吸附规律取决于水相磷质量浓度:磷质量浓度较低时,流速越大对应的单位泥沙吸附量越小;磷质量浓度较高时,流速越大对应的吸附量就越大。泥沙质量浓度越小,初始磷质量浓度越大,单位质量泥沙对磷的吸附量越大。一阶、二阶动力学方程能够更好地表征淮河泥沙的吸附行为。伴随着泥沙沉降,水体磷质量浓度先增大、后降低,且在沉降0.25 h达到最大值。     

三峡库区泥沙对磷吸附热力学实验及模型研究

利用三峡库区原状水沙开展泥沙吸附磷的热力学实验,以获得泥沙吸附磷的热力学方程和临界平衡磷浓度(EPC0)。结果表明,吸附平衡时磷在水沙之间的分配关系符合Langmuir吸附等温式,并且不同泥沙含量对应于不同的等温式。基于实验数据,对传统的Langmuir吸附等温式进行了改进,建立了反映泥沙含量影响的吸附等温式,并且得到了河流原型观测数据的验证。基于实验数据得到不同泥沙含量相应的临界平衡磷浓度,结果显示相同泥沙背景吸附条件下的EPC0同样与泥沙含量相关。     

煤层气吸附解吸规律研究进展

调研了煤层气吸附理论与实验、水对煤层气吸附解吸过程的影响与煤层气液固吸附理论体系等3方面的研究进展,总结了气相吸附理论在煤层气吸附研究中取得的成果以及水对煤层气吸附的影响作用,分析了气相吸附理论在解释煤层气吸附状态时存在的问题,介绍了最新的液相吸附理论及在此基础上的煤层气复合解吸理论。不同相态的水对煤层气的吸附作用不同,煤样含水饱和度较低时,气相的平衡水可以显著降低煤层气的吸附量;当含水饱和度达到一定临界值时,含水量对煤层气吸附量变化的影响不大;而煤样中含水进一步增大时,注水煤样中液相水可以增加煤层气的吸附量。煤层气的赋存状态与气相吸附规律并不相符,而煤层气的液相吸附理论可以同时解决煤岩在水环境下生烃的条件及气相吸附没有临界解吸压力的问题;在液相吸附的条件下,煤层气的解吸过程是由气相及液相解吸共同控制的复合解吸过程。     

生物质炭改良风沙土对磷的吸附解吸影响

为探究科尔沁沙地土壤改良方法、提升风沙土的土壤质量,以科尔沁沙地南缘辽宁省彰武县境内的风沙土为试验对象进行了田间试验.在试验田内施加3种不同生物质炭,每种炭设置5种不同浓度,均匀地混合至风沙土中.经过燕麦草12周自然生长周期后,采集土壤样品进行室内实验.室内吸附解吸实验主要采用外加磷源法,将磷溶液设置为8种不同浓度.研究风沙土混合不同种生物质炭后对磷素的吸附效果及土壤质量改善效果.研究结果表明,当风沙土中添加1kg/㎡的秸秆炭时,土壤对磷素的吸附解吸效果最好.且将田间需磷肥量降低约10%.说明生物质炭可以改善风沙土土壤质量,且生物质炭类型的不同对改良风沙土效果明显优于生物质炭的添加量.     

生物质炭对黑土磷吸附-解吸特性的影响

利用平衡法研究添加不同质量分数的3种生物质炭(玉米秸秆、稻壳和松木)对黑土中磷吸附和解吸特性的影响.结果表明:随着生物质炭添加质量分数的增加,生物质炭对黑土中磷的吸附量先增加后减少,当添加质量分数为1.2%时,黑土对磷的吸附量最大;添加不同生物质炭对黑土中磷的吸附能力影响顺序为:松木玉米秸秆稻壳;添加松木生物质炭的黑土对磷的实际最大吸附量为0.697mg/g;添加生物质炭的黑土对磷的吸附量和解吸量均随加入磷溶液质量浓度的增加而增加,但增加幅度逐渐变小;添加生物质炭的黑土对磷的等温吸附曲线符合Langmuir吸附方程.     

水稻土对有机、无机磷吸附解吸的特征

选用3种典型水稻土,在室内模拟研究了不同水稻土对无机磷和有机磷的吸附、解吸特征。结果表明,对磷酸二氢钾和磷酸肌醇的吸附方面,3种土壤吸附能力从大到小依次为：红田土、黄泥土、潮沙土,并且对不同存在形式磷的吸附大小均为有机磷大于无机磷。Langmuir方程、Freundlich方程和Temkin方程均能较好地拟合对无机磷和有机磷的吸附,且均达到显著相关。比较不同土壤的3种模拟参数,对于无机磷的吸附表征,Langmuir方程拟合较好,而对有机磷吸附的表征,Temkin方程拟合较好。3种水稻土对有机磷和无机磷的解吸量与吸附量均呈明显的指数相关关系,3种土壤解吸量从大到小依次为：潮沙土、黄泥土、红田土。磷的吸附随着离子强度的增加而增加。     

湿地沉积物中重金属的吸附与解吸研究进展

湿地是自然界最富生物多样性和生态功能最高的生态系统,为人类的生产、生活与休闲提供多种资源,是人类重要的生存环境。但随着人们对自然的开发和利用,污染现象日趋严重。吸附一解吸是水环境体系中重金属迁移转化的一个重要过程。本文重点综述了湿地沉积物中重金属的吸附与解吸机理的相关研究,以及各种环境因子的影响;简要讨论了今后的研究方向。     

湿地沉积物中重金属的吸附与解吸研究进展

湿地是自然界最富生物多样性和生态功能最高的生态系统,为人类的生产、生活与休闲提供多种资源,是人类重要的生存环境。但随着人们对自然的开发和利用,污染现象日趋严重。吸附-解吸是水环境体系中重金属迁移转化的一个重要过程。本文重点综述了湿地沉积物中重金属的吸附与解吸机理的相关研究,以及各种环境因子的影响;简要讨论了今后的研究方向。     

淮河与洪泽湖分离是治理淮河下游的良策

通过介绍洪泽湖的成湖历史,洪泽湖在淮河水系中所起的作用和存在问题,指出河湖分家让淮河独流入海是治理淮河下游的关键,提出从盱眙附近至洪泽蒋坝镇开挖淮河水道等设想.该设想基本上实现了河湖分家,实现了淮河独流入海.淮河入海水道的工程量与二河口入海水道相差不多,因而设想是可行的.     

淮河干流污染物分布及变化规律

为了研究淮河干流水体和沉积物中总磷(TP)、沉积物中重金属的沿程分布规律和时空变化特征,于2014—2017年采集淮河干流(正阳关—洪泽湖)19个断面的水样和沉积物样品,分析各采样时段干流各断面水样和沉积物中TP、沉积物中重金属砷(As)、铜(Cu)、铅(Pb)、锌(Zn)、镉(Cd)等污染物的浓度和分布,探讨河道流量、温度等因素对水体及沉积物中TP、重金属时空分布的影响。结果表明:水体、沉积物中TP和沉积物中重金属浓度汛前大于汛后;水体中各形态磷浓度汛中沿程分布较汛前、汛后更均匀;流量、温度是影响TP和重金属分布的主要原因。     

淮河污染治理

回顾淮河污染治理的历史、治理的成果,分析当前现状,指出治理难点,提出有控制地广种水葫芦、集中造草浆、回收重金属、建立淮河环保委员会、淮河公众监督委员会等治理措施,认为这些措施能有效地治理淮河污染.     

页岩气吸附与解吸附机理研究进展

页岩气渗流机理研究中,纳米孔隙中的渗流和多尺度储渗空间中气体传质的研究条件还都不成熟,唯吸附与解吸附的研究仅通过宏观实验就可进行。目前国内页岩气的研究热点也主要在与工艺密切相关的领域,对页岩气渗流的起点或基础——吸附和解吸附关注相对较少。对页岩气对吸附与解吸附机理国内外研究现状就行分析,并提出一系列值得深入研究的问题或方向。页岩气的主体赋存状态存有争议,对固溶态的甲烷的研究还很少;页岩气含气量测试中解吸法和等温吸附实验及其数学解释模型可靠程度有待提高;甲烷在超临界状态下的吸附规律研究较少,相关吸附模型对此鲜有涉及;单一矿物和有机质的吸附特性关注较少,多组分气体中各气体间竞吸机理还未有详细研究。     

煤中瓦斯解吸渗透理论及实验研究

为了研究煤层中瓦斯瓦斯吸附解吸过程和瓦斯流动规律,基于国内外现有研究理论成果,设计了瓦斯吸附解吸的实验系统,该系统主要包括温度控制系统、瓦斯吸附解吸系统和数据采集与处理系统.通过自制的煤样,实验研究了在一个标准大气压和温度30℃条件下瓦斯的解吸规律.采用动态定压解吸法进行瓦斯解吸实验,研究并指出了解吸速率与煤样粒度之间关系的规律.通过对三种不同煤样的解吸的对比分析,提出了瓦斯解吸量与时间之间的关系式,建立了煤的瓦斯解吸量的数学模型.对于改进现有的抽采方法并提高抽采水平、对于煤与瓦斯的突出预测和煤矿瓦斯灾害的防治均具有理论意义和实际应用价值.     

淮河沉积物总磷和重金属沿程变化及污染评价

为了探究淮河沉积物中污染物的分布规律、来源及污染程度,于2014年7月沿淮河中下游设置16个采样断面,现场采样并检测沉积物中总磷(TP)质量比和重金属(As、Cu、Pb、Cd、Zn)的质量比,分析沉积物中污染物的沿程分布及来源并对污染状况进行评价。研究结果表明,淮河中下游沿程各城市下游断面沉积物中污染物平均含量比上游断面高;污染物来源分析表明,所有污染物均受到点源污染的影响,其中TP和Cu受到点源污染和面源污染的共同影响;单因子标准指数法对沉积物磷污染评价结果表明,淮河干流沉积物环境质量受磷的污染相对较轻;对重金属潜在生态危害程度分析表明,无论是单个重金属的生态危害程度还是综合生态危害程度都为轻微。     

淮河中游重化工聚集区干流水体中多环芳烃研究

淮河是中国七大河流之一,在中国国民经济发展中具有举足轻重的地位.有机物污染是淮河的主要污染形式.多环芳烃(PAHs)是一种典型持久性有机污染物(POPs),在水中的浓度较低.易于被悬浮物和沉积物吸附.为探讨淮河中游重化工聚集区干流水体中多环芳烃的含量和分布情况,2007年10月在淮南和蚌埠段采集悬浮物样品和表层沉积物样品.所采集的环境样品经自然风干后,利用二氯甲烷提取,无水硫酸钠和固相萃取柱组合净化,采用气相色谱-质谱联用法(GC-MS)同时定性和定量检测其PAHs含量,获得了美国EPA优先表中所列的16种PAHs含量数据,在此基础上探讨了淮河中游重化工聚集区干流水体悬浮物和沉积物样品中PAHs的分布特征.并初步分析了蚌埠市饮水源区蚌埠闸处PAHs的超标情况.结果表明:①淮河中游重化工聚集区干流水体环境样品中PAHs总含量变化幅度较大,其悬浮物浓度范围为1 169.44～4 048.86 ng/g,表层沉积物中浓度范围为91.98～1 292.52 ng/g;②就单一组分而言,悬浮物中萘含量最高,表层沉积物中二苯并[a,h]蒽最高;③受采样点环境和PAHs本身性质影响,悬浮物中PAHs量远大于其沉积物中量,整体呈现悬浮物中以低环PAHs为主、沉积物中以高环PAHs为主的特征;④根据<国家海洋沉积物质量标准>,蚌埠闸沉积物中PAHs超标严重,对蚌埠市的饮水安全产生一定的威胁,同时,此处悬浮物中PAHs含量也很高,潜在危害性更大,应给予重视.     

安徽淮河流域新石器文化兴衰与自然环境变迁关系研究

安徽淮河流域是我国古文化相互交流、相互碰撞的一个重要区域,新石器时代演绎了多期古文化,石山子文化时期以渔猎为主,大汶口文化时期渔猎与农耕并重,而龙山文化时期以农耕为主,渔猎为辅。本文利用钻孔孢粉、海面变化及海岸线变迁等研究成果恢复本区全新世自然环境演变过程,利用田野考古资料和考古研究成果,系统地梳理本区新石器文化发展进程,并将环境演变研究和古文化研究有机地结合起来,探讨该地区全新世环境演变对古文化发展的影响。研究表明,随着全新世大暖期的开始,新石器早期出现石山子文化,地方特征明显。6.5~5.5kaB.P.气候暖湿,受高海面、海侵及洪涝灾害的影响,地表环境恶劣,导致文化发展中断、考古遗址缺失,5.5~4.0kaB.P.气候趋干,自然条件有利于人类生存,大汶口、龙山文化逐渐繁荣。