酸性条件下H+Ca2+在红壤表面反应的能量特征

用自行设计的动力学装置研究了酸性条件下H -Ca2 在红壤表面的反应动力学能量特征。结果表明 ,酸性条件下Ca2 吸附分为快反应和慢反应。用一级动力学方程拟合的Ca2 最大吸附量随酸度增加显著下降 ,随温度升高提前达到平衡。用双常数方程描述Ca2 在吸附点位能量分布的不均匀性 ,用扩散速率常数计算的活化能 (Eb )随酸度的增加而增加 ,Ca2 扩散需克服的能障加大 ;ΔH 值为正 ,温度升高可促进Ca2 的扩散 ;ΔS 值均为负 ,说明吸附反应使体系有序度增加。原液pH为 4 .5和 5 .6时 ,流出液的pH急剧下降 ,H 表观释放量用一级动力学和双常数方程拟合为最佳模型 ,其次是Elovich方程、扩散方程和零级方程 ;pH5 .6处理时H 、Al3 扩散进入溶液克服的能障比pH 4 .5处理的小 ,后者质子扩散需热能较大而不易进行 ;H 扩散活化焓变为正 ,其扩散是吸热过程。pH 3.5时流入液比流出液的pH高 ,是由于土壤的缓冲作用、土壤表面质子化和硫酸根专性吸附释放羟基 ;当溶液中H 超过一定数量后 ,向颗粒表面扩散的H 量比向外释放的多 ,反应初期的H 消耗是快反应过程。H 消耗的活化能及热焓比其释放的低 ,更有利于H 的吸附 ,因H 对矿物的溶蚀成为速率控制步骤 ,H 对矿物的溶解可用扩散方程和Elovich方程描述     

不同温度玉米秸秆生物炭对萘的吸附动力学特征与机理

通过批平衡实验,研究不同剂量热解温度(300、400、500、600℃,记作C300、C400、C500、C600)玉米秸秆生物炭对萘的吸附动力学特征与机理。同一热解温度下生物炭投加剂量为10 mg时对萘的平衡吸附量大于50 mg。热解温度对生物炭吸附萘的影响也不同,投加剂量为10 mg时,萘的平衡吸附量为C400C300C600C500;剂量为50 mg时,C300、C400和C600的平衡吸附量相近,而C500的平衡吸附量最低。生物炭对萘的吸附动力学数据随时间的变化可以用假二级动力学方程很好地拟合,表明生物炭对萘的吸附是复杂的,并不是单一的单层吸附。用颗粒内扩散模型和Boyd模型分析,发现液膜扩散以及颗粒内扩散均影响吸附过程,且液膜扩散为限速因素。     

信号分子N-酰基高丝氨酸内酯分析方法研究进展

细菌能自发产生、释放特定的信号分子,并感知其浓度变化,调节微生物的群体行为,这一调控系统称为群体感应。革兰氏阴性菌的群体感应一般由N-酰基高丝氨酸内酯(Acylhomoserine lactones,AHLs)这类信号分子介导。在简要总结AHLs分子及其衍生物结构的基础上,结合近年来国内外研究进展,对AHLs的提取、鉴定和检测等分析测试方法进行了综述,旨在为建立土壤中AHLs的检测方法以及深入研究AHLs信号分子在土壤中的环境行为奠定基础。     

生物质炭对有机污染物的吸附及机理研究进展

生物质炭是一种利用废弃生物质材料在缺氧或厌氧环境中热化学转换制备的多孔级富碳固体材料。因其吸附能力强,制备原料来源广泛,生产成本低且环境友好等优点受到学术界越来越多的关注。探究生物质炭对有机污染物的吸附机理和规律,对于评估其环境行为和应用价值至关重要。着重综述了目前研究报道的生物质炭吸附有机污染物的吸附机理,包括分配作用、表面吸附作用和孔隙截留等。一般低温生物质炭对非极性有机物的吸附机制以分配作用为主,这种非竞争性吸附机理可以解释高浓度有机污染物在生物质炭上的吸附过程。表面吸附是一种非线性竞争性吸附作用,是有机污染物在生物质炭表面有效吸附位点上形成静电作用或通过氢键、离子建、π-π相互作用等结合的过程。孔隙截留是另一种生物质炭固定有机污染物的微观机制,有机污染物在孔隙内部的分配和吸附也是生物质炭吸附能力的重要体现。而在实际复杂的污染环境中,各类生物质炭对有机污染物的吸附过程需要多种机制共同解释。此外,本文对吸附机制的影响因素进行了分析和总结,生物质炭自身理化特性决定了其应用价值,生物质炭的性质与有机污染物的极性、芳香性和分子大小等相匹配才能更好地实现吸附固定,不同的吸附环境如吸附介质、p H和共存离子等也会对吸附机制和吸附效果产生影响。最后,文章进一步探讨了生物质炭吸附有机污染相关研究未来应着重解决的问题,以及生物质炭在有机污染土壤修复中的应用前景。     

表面活性剂及其复配对石油烃污染土壤的增溶效果

以石油烃污染土壤为研究对象，选择十二烷基硫酸钠（SDS）、十二烷基苯磺酸钠（SDBS）和聚氧乙烯失水山梨单油酸酯（Tween80）3种表面活性剂，通过批试验，考察3种活性剂单独使用及不同复配类型对土壤中石油污染物的增溶效果，并开展效果分析和适宜性评价。结果表明：（1）SDBS、SDS 和Tween80对污染土壤中石油烃增溶作用的最佳浓度分别为6、10和 15 g·L^-1，最佳固液比分别为1:15、1:20和1:15（g·mL^-1），最佳处理时间为12、12和24 h，3种表面活性剂在各考察因素范围内的增溶能力始终为SDBS > SDS > Tween80。由于非离子表面活性剂受土壤吸附影响更大，导致其有效作用浓度较低，故研究中选取的阴离子表面活性剂增溶效果均优于非离子表面活性剂。（2）阴-非离子表面活性剂的复配能够减少同类型表面活性剂之间的排斥作用， SDS、SDBS与Tween80复配后有协同增溶的效果，且体系中SDS、SDBS占比越大，石油烃的洗脱率也越高。因为结构性质差异，3种表面活性剂对石油烃表现出不同配合性，再与合适的电解质助剂Na₂SiO₃复配后，洗脱性能均得到了强化，依次为SDBS（97.56%）> SDS（97.24%）> Tween 80（92.71%），其中Tween 80在与Na₂SiO₃复配后增效最为显著，洗脱效率比单独作用时提高了25.41%。因此，在油污土壤增溶洗脱处理中，清洗剂的选择和科学复配是提高洗脱效率的关键。