氧化石墨烯和五价砷在改性多孔介质中的共迁移特征

砷是农田土壤重金属污染的主要元素之一,在砷污染农田土壤的修复过程中往往忽视纳米颗粒能够使结合态的砷重新释放,导致有效态砷浓度升高,探究土壤中黏土矿物对氧化石墨烯(Graphene Oxide,GO)和五价砷(As(V))在多孔介质中迁移行为的影响,对进一步完善农田土壤砷修复理论以及提高农作物产量、保护人体健康具有重要意义。该研究利用蒙脱石和高岭石改性石英砂,通过砂柱迁移试验系统地研究了GO、As(V)和GO-As(V)在填加0%、10%、30%和50%的蒙脱石和高岭石改性石英砂柱中的迁移行为。研究结果表明,随着高岭石和蒙脱石改性石英砂填加比例的增加,GO和As(V)的迁移能力均呈降低趋势,且GO和As(V)在不同条件下的迁移曲线均存在显著差异(P0.05);GO在50%高岭石和蒙脱石改性石英砂柱中的回收率相对于石英砂柱分别下降了14%和17%,As(V)分别下降了15%和12%;在共迁移试验中,GO和As(V)在石英砂柱中回收率分别上升至99%和100%。分析表明,As(V)在蒙脱石改性石英砂柱中的迁移能力大于高岭石改性石英砂,而GO与之相反;当GO和与As(V)共迁移时,二者在介质中的迁移能力均大于其单独迁移。本研究表明GO、As(V)释放到土壤后,能够加速As(V)的迁移,造成土壤砷污染的扩大化。     

低分子量有机酸对粘土矿物吸附二氯喹啉酸的影响

采用批量平衡法,研究了6种低分子量有机酸(柠檬酸、酒石酸、苹果酸、乙酸、草酸和丁二酸)对3种粘土矿物(高岭土、蒙脱石、凹凸棒石)吸附二氯喹啉酸的影响。结果表明:当低分子量有机酸存在时,供试3种粘土矿物对二氯喹啉酸的吸附过程可用Linear和Freundlich吸附等温方程描述,且Freundlich方程的拟合效果更好。供试6种有机酸对二氯喹啉酸在高岭土中吸附量的影响程度从低到高依次为苹果酸<柠檬酸<草酸<乙酸<酒石酸<丁二酸,在蒙脱石中的顺序为乙酸<草酸<苹果酸<丁二酸<酒石酸<柠檬酸,在凹凸棒石中的顺序为乙酸<丁二酸<草酸<苹果酸<酒石酸<柠檬酸。不同浓度低分子量有机酸对3种供试粘土矿物吸附二氯喹啉酸均能产生显著的影响,但影响程度因粘土矿物和有机酸种类的不同而有较大差异。     

土壤中铬的化学行为研究——Ⅰ.几种矿物对六价铬的吸附作用

本文研究了三水铝石、针铁矿、高岭石、二氧化锰对Cr(Ⅵ)的吸附作用,结果表明:四种矿物对Cr(Ⅵ)吸附等温线符合Langmuir和Freundlich公式,吸附动力学曲线可以用Elovich公式、双常数速率公式和抛物线扩散公式来描述。溶液中离子强度的增加,四种矿物对Cr(Ⅵ)吸附量都有不同程度的减少。三种阴离子对Cr(Ⅵ)吸附量的影响为:H_2PO_4-和HPO_4~(2-)>SO_4~(2-)>>Cl-.二氧化锰对Cr(Ⅵ)的吸附量随pH升高而降低,高岭石、针铁矿和三水铝石对Cr(Ⅵ)吸附量在pH 6～7之间出现吸附最大值。     

柠檬酸对高岭石中铝、硅释放的影响

采用间歇法(batch method)模拟研究柠檬酸对水淋洗下高岭石铝、硅释放的影响.结果表明:柠檬酸能显著促进高岭石Al和Si的释放,且Al、Si的释放能力随柠檬酸浓度的增加而增强;高岭石溶解同步性与柠檬酸浓度有关,随着柠檬酸浓度的提高,其溶解的同步性增强,且反应前期高岭石都表现为Al的优先释放,而在反应后期Al、Si趋于同步释放.柠檬酸对高岭石的溶解速率一般较无机酸高1个数量级左右,且其溶解速率表现出对柠檬酸浓度的饱合性.     

Characteristics and classification of an unirrigated anthropogenic-alluvial soil found in the Kumamoto Plain

In Japan anthropogenic-alluvial soils excluding irrigated rice soils are lagging for behind other genetic soil types in pedological investigations. Although there are some investigations of anthropogenic-alluvial soils used for mulberry plantations, orchards, vegetable gardens, and seeding beds for trees, the main object of these investigations is not pedological. Kanno et al. (1) reported that unirrigated anthropogenic-alluvial soils used for vegetable growing in the Chikugo Plain resemble the “Alochthonous brown warp soil” defined by Kubiena (2). First of all, it is of great importance to accumulate general data for unirrigated anthropogenic-alluvial soils and to develop the classification principles for them. Classification problems will be settled in accordance with the accumulated data. This paper deals with characteristics of an unirrigated anthorpogenic-alluvial soil found in the Kumamoto Plain and with classification principles for it. These principles have almost never been described for a pedological standpoint in Japan.     

Photostabilization of quinalphos by crystal violet on the surface of kaolinite and palygorskite

Photochemical stability of the insecticide, quinalphos (O,O-diethyl O-quinoxalin-2-yl phosphorothioate), adsorbed on kaolinite and palygorskite was studied. In all cases considerable photostabilization was achieved in comparison with the sample of pesticide in its free form. Improvement of photostabilization was achieved when a cationic dye (crystal violet) was co-adsorbed with the quinalphos. The interactions between quinalphos and clays were studied by Fouriertransform infra-red spectroscopy. It is suggested that photostabilization is due to steric hindrance imposed by the clay surface to the isomerization step of photochemical reaction and pacification of clay surface by crystal violet.     

腐殖酸-高岭石胶体对铀(VI)在饱和多孔介质中迁移过程的影响

为探讨可溶性有机质存在条件下黏土矿物胶体对铀（VI）在饱和多孔介质中迁移的影响,选取2种石英砂（细砂和粗砂）分别构建均质构型的石英砂柱,研究了饱和水流条件下腐殖酸存在时高岭石胶体对铀在2种不同粒径石英砂中迁移的影响。结果表明,示踪溶质在2种均质石英砂柱中的穿透曲线相似且分布对称。当在石英砂柱中只通入铀（VI）溶液时,铀（VI）在2种粒径石英砂柱中的穿透量均较小（<25%）,此时大量的铀（VI）通过络合作用吸附在石英砂表面上。当通入溶液中存在腐殖酸和高岭石胶体时,铀（VI）在2种石英砂柱中的穿透量增加,且在600~850 μm石英砂中（58.36%）比250~425 μm石英砂中（42.68%）穿透量更多。这充分表明腐殖酸—高岭石胶体和石英砂粒径是影响铀（VI）在地下环境中迁移的重要因素。     

离子强度和腐植酸对高岭土协同磺胺二甲基嘧啶迁移的影响

为探讨土壤环境条件对粘土矿物协同磺胺二甲基嘧啶(SM2)迁移的影响,选取高岭土胶体与SM2作为主要实验材料,通过土柱淋溶实验,研究了高岭土与SM2共同迁移的相互影响,不同离子强度下高岭土协同SM2迁移情况以及高离子强度下腐植酸对高岭土协同SM2迁移的影响。研究结果显示:当离子强度为0.1 mmol·L-1时,高岭土悬浊液加入0.25 mg·L-1SM2后,高岭土胶体的穿透曲线峰值从76%降为70%,表明SM2对高岭土迁移影响很小,略有抑制;SM2悬浊液加入高岭土后,SM2穿透曲线峰值从5.4%增大到50%,表明高岭土可以显著促进SM2的迁移;随着溶液离子强度增强,高岭土的穿透曲线峰值依次为70%(离子强度0.1 mmol·L-1)、27%(1 mmol·L-1)、3%(10 mmol·L-1),SM2的穿透峰值依次为50%(离子强度0.1 mmol·L-1)、48%(1 mmol·L-1)、17%(10 mmol·L-1),表明随着溶液离子强度增强,高岭土迁移量及高岭土协同SM2迁移量显著降低;当溶液离子强度为10 mmol·L-1时,加入8 mg·L-1腐植酸后,高岭土的穿透曲线峰值从3%增长至57%,SM2的穿透曲线峰值从17%增长至50%,表明当溶液离子强度较高时腐植酸可以促进高岭土协同SM2迁移。     

壳聚糖-高岭土复合体去除铜绿微囊藻的试验研究

利用室内模拟试验,研究了壳聚糖和高岭土单独及复合作用对铜绿微囊藻的去除效果。以250mL烧杯作为试验容器,纯种藻为试验用藻,以叶绿素a和浊度表征藻液浓度的变化。结果表明,单独使用高岭土除藻效率较低,增加高岭土用量难以提高藻的去除率;单独使用壳聚糖对藻的去除效果较好,但是藻的絮凝沉降速度较慢。壳聚糖-高岭土复合体可以明显加快藻类的沉降速率,改善除藻效果。