基于黄原胶-蒙脱土新型复合材料的保水性能研究

[目的]获得一种基于黄原胶-蒙脱土的新型复合保水剂材料。[方法]以N,N’-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,采用溶液聚合法使黄原胶与丙烯酸发生接枝共聚反应,将所得聚合物进一步与蒙脱土复合制备出目标材料,采用傅立叶变换红外光谱对其特征基团进行表征,并使用扫描电镜观察材料表面微观结构。[结果]在50℃条件下,单独使用该复合材料8 h后保水率为53.7%,而与沙土混合后的保水率为65.2%。[结论]该保水剂具有显著抑制水分挥发的能力,且在沙土中恒温条件下的保水能力进一步增强。     

有机-无机复合膨润土吸附-催化处理水中染料金橙II的研究

[目的]研究有机-无机复合膨润土吸附-催化处理金橙II染料。[方法]利用羟基铁和表面活性剂同时改性膨润土,制得有机-无机复合膨润土。以阴离子染料金橙II为染料废水的代表,研究了时间、pH等因素对有机-无机复合膨润土吸附和催化过程的影响。[结果]有机-无机复合膨润土吸附剂对金橙II染料的吸附效果明显,最大吸附量为76.1 mg/g。吸附剂的吸附效果受吸附时间影响较为明显。当吸附时间在140 min左右时,去除率最高,可达96.22%。吸附过程符合准二级动力学方程。吸附效果也受到废水自身pH的影响。在不同pH条件下,去除率均能达到85.00%以上。当pH在4左右时,得到最大去除率97.57%。此外,有机-无机复合膨润土在有H2O2存在下,可以催化降解所吸附的污染物,有机物降解率达到87.13%,避免了二次污染,并可重复使用膨润土。当pH在4左右时,降解效果达到最佳,但降解时间较长。[结论]该研究为染料废水处理提供了新思路。     

膨润土与黏性土复合改善沙土保水性的研究

[目的]为了改善干旱少雨、水资源短缺地区土壤持水和保水能力。[方法]以土壤干密度、膨润土掺叠和黏性土掺量为因素,设计正交试验研究膨润土与黏性土复合对沙土持水性和保水性的作用。[结果]沙土持水率随干密度的增大而减小,随膨润土和黏性土掺量的增加而增大,最优组合为干密度1.30 g/cm3、膨润土掺量6%、黏性土掺量20%,各因素对持水率影响的主次顺序为干密度、黏性土掺量和膨润土掺量;总体上看,沙土保水性随干密度和膨润土掺量的增大而增大,随黏性土掺量的增加先增大后减小,黏性土最优掺量为15.0%,就保水性而言,最优组合为干密度1.50 g/cm3、膨润土掺量6%、黏性土掺量15%,各因素对保水性影响的主次顺序前期为膨润土掺量、干密度和黏性土掺量,后期为膨润土掺量、黏性土掺量和干密度;综合考虑持水率和保水性,最优组合为干密度1.40 g/cm3、膨润土掺量6.0%、黏性土掺量15.0%。[结论]膨润土和黏性土能显著提高沙土的持水性和保水性。     

技术

一种新型复合保水剂达到产业化水平中国科学院兰州化学物理研究所开发的一种新型耐盐碱、低成本和高吸水性的有机-无机复合保水剂,目前已经达到了产业化水平。中国科学院兰州化学物理研究所研究员王爱勤介绍,保水剂作为一种化学产品,可以广泛地应用在节水农业和生态治理等方面。由于目前市场上广泛使用的传统保水剂成本较高,因而在干旱地区不能大面积应用。该所开发的新型复合保水剂是在国家863项目及中国科学院“西部行动”计划项目的支持下,应用当地丰富的无机矿物资源凹凸棒研制成功的。有机-无机复合保水剂成本低廉、效果明显。作为该复     

保水剂在不同类型土壤上的应用效果

通过盆栽试验探讨了保水剂在3种不同类型土壤上施用后对土壤理化性质和油菜生长的影响。结果表明:保水剂在盐碱土、风沙土、棕壤中均具有保水和保肥性能,降低了土壤容重,促进了油菜的生长,提高了产量。试验前期,施用保水剂的棕壤(Z1)土壤速效养分显著低于未施用保水剂的处理(Z0);试验中后期,施用保水剂的土壤速效养分均高于未施用保水剂的处理;与未施用保水剂处理相比,棕壤施用保水剂后油菜产量提高18.67%,显著高于盐碱土(10.23%)和风沙土(10.85%)。因此,保水剂在棕壤中的应用效果优于盐碱土和风沙土。     

无磷保水剂对中式调理鸡丁品质的影响

为提高中式调理鸡丁的保水性,避免加工中磷的使用,研究了复合无磷保水剂对中式调理鸡丁的影响。在单因素试验基础上,选择海藻糖、碳酸氢钠、L-组氨酸添加量为自变量,采用单因素试验和正交试验,研究各自变量及其交互作用对中式调理鸡丁保水性的影响。结果显示最小蒸煮损失的无磷保水剂组合为:海藻糖2%、碳酸氢钠0.75%、L-组氨酸0.3%;最大腌渍吸收率的无磷保水剂组合为:海藻糖2%、碳酸氢钠0.50%、L-组氨酸0.1%。鸡丁储存过程中剪切力、色泽、鲜度和回味值的测定结果表明,无磷保水剂不仅能够提高中式调理鸡丁的保水性,还能提高其保鲜效果。     

技术

我国研制成功新型保水剂国家“863”项目———新型保水剂系列产品的研制及产业化开发取得重大进展。这种新型多功能保水剂经过在内蒙古、新疆、甘肃等地示范区的应用试验表明,可有效提高雨水利用率,提高农作物产量30%左右。在黄河三角洲盐碱地所做的种植试验证明,可有效地改良土壤,提高作物的抗盐碱能力,提高农作物产量20%～35%。胜利油田长安集团应用无机矿物资源凹凸棒土,研制成功耐盐碱、低成本和高吸水性的有机-无机复合保水剂。这种产品采用纳米技术生产,其物理化学性能明显优于同类产品。经山东省科技厅组织的科技成果鉴定,此产品综…     

耕作方式对黑土有机碳及有机无机复合状况的影响

[目的]研究耕作方式对黑土有机碳数量的变化、有机无机复合度及腐殖质结合形态的影响。[方法]采用设置休闲、玉米连作和玉米—大豆轮作3种耕作方式进行长期定位试验。[结果]不同耕作方式对黑土有机无机复合状况有明显的影响。休闲、连作及轮作均能增加土壤有机碳及其各组分、重组有机碳含量以及原土复合量,提高土壤活性有机碳含量,降低土壤有机碳的氧化稳定性及原土复合度。连作和轮作增加黑土土壤追加复合量和追加复合度,以轮作效果最好。不同耕作方式中各种结合形态的腐殖质在绝对含量上均有明显提高,以松结合态腐殖质增加较多。[结论]轮作更有利于提高土壤HA/FA比值、HA的E4/E6比值、土壤松结合态腐殖质含量及土壤重组腐殖质碳的松/稳和松/紧比值。     

不同改良措施对铁尾矿pH值及速效养分含量的影响

[目的]探讨不同改良措施对铁尾矿砂的影响。[方法]利用盆栽正交试验设计研究土壤、有机肥、矸石、粉煤灰、保水剂5种不同改良措施对尾矿基质pH值和速效养分含量的影响。[结果]尾矿砂∶土壤=2∶2,施用有机肥75g/kg,不添加矸石,添加粉煤灰的量占总重量的4%,添加保水剂1.25g/kg改良pH值的效果最好,pH值为7.42。施用有机肥对增加尾矿基质速效养分的影响最大,其次是添加土壤,其他3个因素提高对尾矿基质养分有一定的促进作用。[结论]用土壤或有机肥改良尾矿砂的方法值得大力推广。     

几种无磷保水剂对南美白对虾冷冻质量的影响

[目的]研究几种无磷保水剂对南美白对虾冷冻质量的影响。[方法]将新鲜虾仁用不同的保水剂浸渍处理,通过测定虾仁的浸泡增重率、解冻损失率、蒸煮损失率和破断力等物性学指标,筛选出效果最佳的无磷保水剂。[结果]褐藻酸钠裂解物的效果最佳。南美白对虾虾仁经0.5%褐藻酸钠裂解物浸泡1h,增重效果达13%左右。经0.5%褐藻酸钠裂解物处理的虾仁经冻藏20 d后,仍能够有效地保持浸泡增重效果,防止了解冻损失,提高了产品出品率,效果优于复合磷酸盐。另外,褐藻酸钠裂解物能够降低虾仁的破断力,增加嫩度。[结论]为开发一种低价、高效、适用于南美白对虾的天然无害的无磷保水剂奠定基础,为冷冻虾仁的生产提供技术支持。     

CTS-g-PAA/SH高吸水性树脂的缓释和保水性能

【研究目的】以壳聚糖(CTS)、丙烯酸(AA)和腐殖酸钠(SH)为原料,在水溶液中通过接枝共聚反应合成壳聚糖接枝聚丙烯酸/腐殖酸钠(CTS-g-PAA/SH)高吸水性树脂;【方法】考察CTS-g-PAA/SH树脂在不同浓度盐溶液中的溶胀行为、反复吸水性能、SH的缓释性能和在土壤中的实际保水效果;【结果】在SH含量为10%时,CTS-g-PAA/SH树脂在蒸馏水和生理盐水中的吸水倍率分别达到183g/g和41g/g;CTS-g-PAA/SH高吸水性树脂具有较好的反复吸水性能;与CTS-g-PAA相比,含有1.0%CTS-g-PAA/SH树脂的沙土,20d后仍然具有6.75%的保水率;SH能与AA发生聚合反应,形成网络结构,当SH含量超过30%时,过量的SH是以物理填充方式存在于高吸水性树脂的交联网络中,且容易释放;【结论】SH能改善CTS-g-PAA的吸水性,CTS-g-PAA/SH高吸水性树脂不仅可降低产品成本,而且还具有缓释腐殖酸的功能。     

含锌复合吸水树脂的合成及性能研究

[目的]制备一种含锌保水聚合物。[方法]采用水溶液聚合法,以N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,通过淀粉与丙烯酸-丙烯酸锌共聚、交联,制备了一种含锌复合高吸水聚合物。[结果]复合材料对去离子水、浓度0.9%NaCl的吸水倍率分别为582、180g/g,锌的缓释期大于160 d。[结论]所制复合聚合物所含锌元素可长周期缓慢释放且具理想的保水效能。     

PAA-AM/SH/MMT多功能保水剂的溶胀和保水性能研究

以丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)、腐殖酸钠(SH)和膨润土(MMT)为原料,采用水溶液聚合法合成了聚(丙烯酸-丙烯酰胺)/腐殖酸钠/膨润土复合多功能保水剂(PAA-AM/SH/MMT)。开展了复合多功能保水剂吸水速率、不同pH溶液和重复使用的溶胀行为以及在实际土壤中保水效果的研究。结果表明:与单独引进SH或MMT相比,在PAA-AM体系中同时引入SH和MMT所制备的多功能保水剂,不仅具有较快的吸水速率,而且具有良好的反复使用性能和较好的保水性能。     

农用淀粉系高吸水树脂的合成及其性能研究

［目的］研究农用淀粉系高吸水树脂的合成及其性能。［方法］以淀粉和丙烯酸为原料,以过硫酸铵为引发剂,采用水溶液共聚合方法研制淀粉系高吸水树脂。探讨淀粉、交联剂及引发剂用量,中和度等对淀粉系树脂吸水率的影响。［结果］结果表明,淀粉加入量为27.3%, 交联剂用量为0.056%,引发剂用量为0.82%,中和度为0.5时,淀粉系树脂的吸水率最大。采用水溶液聚合方法制得的吸水树脂在室温下吸水率为890 g/g,且具有很好的凝胶强度。［结论］该研究结果为淀粉系高吸水树脂的合理应用提供科学依据。     

丙烯酸系高吸水性树脂保肥性的研究

[目的]研究丙烯酸系高吸水性树脂(SAP)对微肥中不同盐类吸持作用。[方法]采用自然过滤法测定树脂吸水率,采用火焰原子吸收分光光度法测定树脂对锌、铜微肥等的吸肥量。[结果]树脂在不同盐水溶液中吸水率的大小顺序为:(H2O)>MnSO4≈CuSO4≈ZnSO4>FeSO4。[结论]微肥中各种盐类降低了树脂吸水率,同时对各种微肥有一定的吸持作用,其吸肥量随微肥浓度增大而增加。     

利用粉煤灰改良风沙土物理性质的研究

[目的]研究粉煤灰改良风沙土物理性质的有效性。[方法]在测量供试样品的粒径范围、土壤比重、容重,孔隙度的基础上,对风沙土添加不同用量的粉煤灰并调控测试条件,研究了不同土壤样品的比重、容重,孔隙度及水分物理性质的变化情况。[结果]风沙土中掺入粉煤灰使风沙土黏粒含量增多,土壤容重、孔隙度降低,风沙土与粉煤灰最优的添加率为30％。30％添加率可有效改良土壤物理性状,土壤透水性与持水性约1：2,孔隙度为50％-60％,具有壤土的特点,其含水率较沙土有明显提高,渗透性不断升高,有效水分滞留时间增加。[结论]该研究为利用粉煤灰改良风沙土物理性质提供参考。     

PAA-AM/SH复合保水剂吸水性能及缓释效果研究

以丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)和腐殖酸钠(SH)为原料,采用水溶液聚合法合成了聚(丙烯 酸-丙烯酰胺)/腐殖酸复合保水剂(PAA-AM/SH),在对各种吸水保水性能测试的基础上,进行了复 合保水剂腐殖酸缓释效果的评价。结果表明,PAA-AM/SH复合保水剂不仅具有良好的吸水保水性 能,而且具有缓释腐殖酸的功能。     

坑施肥水对延安苹果园土壤的改良效果

[目的]研究坑施肥水技术对陕北丘陵区苹果园土壤理化状况的改良效果。[方法]设坑施肥、常规穴施、常规条施3种施肥模式,通过比较3种施肥模式对苹果园土壤保蓄供给水平及土壤理化性质,研究坑施肥水技术对延安苹果园土壤改良的效果。[结果]3种施肥模式的肥水效果从高到低依次为坑施肥、常规穴施、常规条施;3种施肥模式的理化性质均以坑施肥模式最好,常规条施模式最差。[结论]坑施肥水对干旱少雨的丘陵区果园的集水效果和施肥效果较好,值得推广应用。     

不同植被类型对土壤物理化学和力学性质的影响

[目的]分析不同植被类型对土壤物理化学和力学特性的影响,揭示植被多样性对土壤及生态环境的响应,为区域生物工程和生态环境修复提供理论依据。[方法]以青海省西宁盆地黄土区和互助北山森林区为研究对象,通过室内试验测定土体的物理化学和力学性质,探讨不同植被类型对土壤物理化学和力学性质的影响。[结果]植被类型的多样性对植被覆盖度的影响较大,且不同植被组合类型与根-土复合体含水量与植被覆盖度呈正相关,与土壤孔隙度呈负相关,其中随植被多样性的增加,土壤含水量增加8.88%~22.43%,土壤密度增加0.03~0.54 g/cm3,孔隙率降低4.89%~13.38%,根土层p H趋于弱酸性;同一区域土壤养分含量和根-土复合体黏聚力总体表现为乔灌草组合区﹥草灌区﹥草本区,说明植被类型、枯枝落叶及根系等对土壤养分的积累和表层土壤力学特性的影响较大。[结论]植被类型的多样性在改善生态环境方面起到积极作用,采用植被护坡和生态环境保护方面应考虑植被类型的多样性,实现植被-土壤-环境的良性循环。