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相似文献
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1.
氧化石墨烯对铅在饱和多孔介质中运移的影响   总被引:1,自引:1,他引:0  
以氧化石墨烯(GO)及铅[Pb(Ⅱ)]为主要试验材料,通过进行批量吸附试验及砂柱试验,研究GO对Pb(Ⅱ)在饱和多孔介质中运移的影响。批试验结果表明,与石英砂相比,GO具有极高的Pb(Ⅱ)吸附能力。柱试验结果表明,GO在饱和多孔介质中的运移能力较高,环境中Pb(Ⅱ)的存在则降低GO的运移;Pb(Ⅱ)在饱和多孔介质中运移能力相对较低,溶液中存在GO时,Pb(Ⅱ)在饱和多孔介质中的运移能力明显提高;将Pb(Ⅱ)污染后的砂柱注入GO悬液,被石英砂吸附的Pb(Ⅱ)能够随GO一起重新流出砂柱,且流出液中Pb(Ⅱ)的浓度与GO浓度呈良好的正相关。  相似文献   

2.
【目的】了解有机酸对硅酸盐纳米颗粒(SBA-15)和碳纳米管(CNTs)在多孔介质中迁移行为的影响差异。【方法】采用恒定流速柱迁移试验,探讨不同浓度(0,1,2.5和5 mmol/L)乙酸、酒石酸、柠檬酸对CNTs和SBA-15纳米颗粒在多孔介质(石英砂)中穿透曲线的影响。【结果】平衡对流-弥散方程能描述多孔介质中CNTs和SBA-15迁移过程的穿透曲线。在石英砂多孔介质中,CNTs的迁移能力强于SBA-15。体系不含有机酸时,CNTs、SBA-15流出液中的纳米颗粒浓度(C)与纳米悬液进入砂柱前的初始浓度(C_0)比值(C/C_0)的峰值分别为0.74和0.25,最远迁移距离L_(max)分别为221.2和45.1cm。3种有机酸对CNTs和SBA-15在多孔介质中的迁移具有类似的抑制作用,随着介质中3种有机酸浓度的增加,CNTs和SBA-15纳米颗粒的C/C_0减小,C/C_0平台峰值对应空隙体积(PV)倍数增大,迁移阻滞因子R和不可逆吸附系数μ增大,最远迁移距离L_(max)减小。柠檬酸对CNTs和SBA-15迁移的抑制作用强于乙酸和酒石酸。Zeta电位分析表明,当体系中引入有机酸后,随着有机酸浓度的增加,石英砂、CNTs和SBA-15纳米颗粒悬液的Zeta电位均逐渐增大。【结论】有机酸会改变多孔介质和CNTs、SBA-15这2种纳米颗粒的表面电荷特征,从而使得纳米颗粒悬液在多孔介质中的迁移行为更容易受团聚、滞留和沉积作用的影响。不管在何种有机酸中,CNTs的迁移能力均强于SBA-15。  相似文献   

3.
介质粗糙度和铅污染对粘土矿物胶体运移的影响   总被引:1,自引:1,他引:0  
土壤胶体在多孔介质中的运移受多种环境因素的影响,其中胶体特性和介质条件是决定胶体运移过程的关键因素.选取土壤体系中不同结构类型的粘土矿物胶体高岭石和蒙脱石作为实验材料,通过胶体对铅的吸附实验,制得被铅污染的胶体,利用室内砂柱模拟实验,分别研究了水洗和烘烤处理得到的表面粗糙度不同的石英砂介质条件下,污染与未污染的四种特性胶体在多孔介质中的迁移规律.结果表明:铅的存在降低了高岭石胶体和蒙脱石胶体在饱和多孔介质中的流动性;介质表面粗糙度会显著影响蒙脱石胶体的运移过程,而对高岭石胶体基本无影响;胶体粒径大小是决定胶体运移过程是否受介质表面影响的主要因素.  相似文献   

4.
为探究微塑料对抗生素在多孔介质运移的影响,本文以聚丙烯(Polypropylene,PP)作为典型微塑料,以环丙沙星(Ciprofloxacin,CIP)为典型抗生素污染物,通过CIP的吸附实验和CIP在砂柱中运移实验,研究PP对CIP在多孔介质中的运移分布的影响。结果表明,PP对CIP的吸附能力强于石英砂对CIP的吸附能力,最大Langmuir吸附能力为1.03 mg·g-1。在砂柱实验中,CIP的流出浓度随PP含量的增加而降低,而流速增大时砂柱流出的CIP浓度峰值的出现时间提前。此外,当进入砂柱的CIP溶液浓度增大时,流出砂柱的CIP总量增大;溶液中增加NaCl、CaCl2和BaCl2等电解质提高离子强度,会增强CIP在砂柱中的迁移能力。研究表明,PP能显著影响CIP在多孔介质中运移的行为。  相似文献   

5.
为探究稀土金属改性生物炭在土壤-地下水中的运移行为,本研究选择常见稀土元素镧制备改性生物炭,并经球磨后制成镧改性生物炭细颗粒(La-BC),采用柱实验分别从流速、pH、离子强度和腐植酸浓度4个方面来研究La-BC单独运移和与Cr(Ⅵ)共运移时其在饱和均质石英砂介质中的运移和滞留规律。研究表明:流速从1.0 mL·min-1增至1.5 mL·min-1时,单独运移实验出流液中La-BC的质量回收率由58.0%增至73.4%,共运移实验出流液中La-BC的质量回收率为78.7%~80.1%。pH从5升至7时,La-BC单独运移及共运移时的穿透曲线的相对浓度(Ct/C0)峰值分别从0.66增至0.93和从0.80增至0.85。离子强度增至5 mmol·L-1时,La-BC单独运移时的Ct/C0峰值降低至0.05,与Cr(Ⅵ)共运移时La-BC的穿透峰值为0.81~0.75。腐植酸浓度由0增至10 mg·L-1时,La-...  相似文献   

6.
为了解SBA-15纳米颗粒在饱和石英砂介质中的运移及其对Cd(Ⅱ)迁移的影响。采用恒定流速柱迁移试验法,探讨Cd(Ⅱ)、SBA-15及Cd(Ⅱ)和SBA-15共存条件下的穿透曲线。结果表明,平衡对流-弥散方程能描述多孔介质中Cd(Ⅱ)和SBA-15迁移过程的穿透曲线。在石英砂多孔介质中,Cd(Ⅱ)的迁移能力强于SBA-15,Cd(Ⅱ)和SBA-15的出流比C/C0峰值分别为0.99和0.58。Cd(Ⅱ)和SBA-15共存时,随着Cd(Ⅱ)质量浓度从0mg/L增加到10 mg/L,SBA-15的迁移阻滞因子(R)和不可逆吸附系数(μ)分别增大1.43倍和4.78倍,此时,SBA-15的Zeta电位从-55.7mV增加至+16.3mV,导致SBA-15在石英砂颗粒表面上的沉积滞留增加,进而同时抑制SBA-15和Cd(Ⅱ)的迁移。研究表明,SBA-15在多孔介质中的迁移过程易受团聚、滞留和沉积作用的影响,同时Cd(Ⅱ)和SBA-15在多孔介质中的迁移过程伴随有固相界面的分配过程。  相似文献   

7.
利用土柱切割法获得了饱和流运移土柱在不同运移时间的土壤溶质 (NH+4 )剖面分布曲线 ,并提出溶质运移初始穿透时间 (T初 )和完全穿透时间 (T末 )等概念以描述运移特征。在运移置换液浓度为 0 .0 4 mol/L时 ,T初 、T末 分别为 5、8左右 ,均比运移置换液浓度为0 .0 8mol/L时的 T初 (3.5左右 )和 T末 (6左右 )大 ;而在运移初始穿透时间时 ,运移置换液浓度为 0 .0 4 mol/L时的土壤平均吸持量为 6.38~ 7.2 7cmol/kg,小于运移置换液浓度为 0 .0 8mol/L时的土壤平均吸持量 (8.1 4~ 1 0 .36cmol/kg) ,表明运移置换液浓度增大 ,溶质运移较快 ,土柱吸持的溶质数量平均水平较高。运移相对时间 (出流液的土柱孔隙体积数 )为 1~ 5,溶质峰移动深度随运移相对时间的延长而增大 ,运移置换液浓度为 0 .0 4 mol/L时 ,土娄土的溶质峰移动深度与运移相对时间呈极显著线性正相关。根据化学动力学和过渡态理论 ,应用“S”型方程可定量描述饱和流运移过程土壤溶质吸持反应动力学特征。运移置换液浓度为0 .0 8mol/L时的反应速率常数比运移置换液浓度为 0 .0 4 mol/L时的反应速率常数大 2~ 3倍 ,相应的溶质吸持反应活化自由能变减小 ,表明运移置换液浓度增大 ,运移过程土壤溶质吸持反应速度加快。  相似文献   

8.
采用室内柱迁移实验,研究了在不同离子强度下多孔介质粒径和孔隙水流速对大肠杆菌在饱和石英砂柱中沉积与释放行为的影响。结果表明,介质粒径和孔隙水流速均能影响大肠杆菌在石英砂中的迁移过程。介质粒径的减小可增强大肠杆菌在多孔介质中的筛滤效应,增加其沉积率和滞留率,减小水化学扰动引起的释放效应,流速的降低有利于提高大肠杆菌的沉积率和滞留率。离子强度的高低可改变粒径和流速对大肠杆菌迁移影响的大小,在较高离子强度条件下,减小介质粒径和孔隙水流速对提高大肠杆菌的沉积率和滞留率的作用增强。由于自然环境的复杂性,今后的研究应注重真实地下水环境中多因素对大肠杆菌迁移行为的复合影响,以便更加准确地掌握大肠杆菌在多孔介质中迁移的规律。  相似文献   

9.
[目的]针对不同施肥方式的农田,分析土壤胶体的稳定性及其对四环素的吸附能力,探讨四环素在土壤中的胶体运移性变化。[方法]设置不施肥对照(CK)、单施化肥(NPK)和施用有机肥(OF)3种处理,湿筛沉降法筛分制备0.053~2 mm,0.002~0.053 mm和0.002 mm(土壤胶体)3个粒径组土壤颗粒,采用静置沉降和动态激光散射技术分析土壤颗粒的分散稳定性,探讨不同电解质条件下土壤胶体的凝聚动力学,用zeta电位测定仪测定不同电解质溶液下土壤胶体表面电位的变化。最后,通过吸附动力学和等温吸附试验分析不同粒径组土壤颗粒对四环素的吸附能力。[结果]CK处理中土壤胶体含量最高,且更容易凝聚,稳定性最差;施用有机肥显著提高了土壤中大颗粒(0.053~2 mm)含量,减少了土壤胶体的释放。土壤胶体临界凝絮浓度从大到小的处理分别为OF、NPK、CK。土壤颗粒对四环素的吸附能力在OF处理中最强;土壤胶体对四环素的吸附能力均远大于其他粒径的土壤颗粒和原土。[结论]施用有机肥更有利于土壤大颗粒的形成,未团聚土壤胶体粒级更小,zeta电位更负,在水体中稳定性更强,对四环素的吸附能力也更强。因此,施用有机肥可有效减少土壤中胶体的释放,并能提高胶体在水体中的稳定性及对污染物四环素的吸附,从而影响污染物四环素在土壤中的分布和迁移。  相似文献   

10.
丛枝菌根真菌对溶解态和胶体态Cd淋溶的影响   总被引:1,自引:0,他引:1  
采用粒径0.2 mm的石英砂制备30 cm高的砂柱,在接种和不接种丛枝菌根真菌(Arbuscular mycorrhizal fungi, AMF)条件下种植玉米,施用1 mg·L~(-1)的溶解态和胶体态Cd,开展砂柱培养和模拟淋溶试验,研究AMF对砂粒比表面积、砂柱溶液Cd浓度和淋溶流失的影响。结果表明:AMF菌丝在砂柱中生长和分泌球囊霉素相关土壤蛋白(GRSP),增大石英砂的比表面积,增加石英砂对Cd的吸附量与吸附能力;接种AMF显著降低砂柱10 cm处溶液中溶解态和胶体态Cd的浓度,减少Cd的淋溶流失量;相关性分析表明,在AMF接种情形下,砂柱中GRSP含量与砂粒Cd吸附量呈显著正相关,GRSP含量与砂柱溶液Cd浓度呈显著负相关,且砂粒Cd吸附量与砂柱溶液Cd浓度呈显著负相关,砂柱20 cm深度的砂粒Cd吸附量与Cd流失量呈显著负相关,砂柱30 cm深度的溶液Cd浓度与Cd流失量呈显著正相关。可见,AMF菌丝通过分泌GRSP、增大石英砂的比表面积,增强石英砂对Cd的吸附,从而降低砂柱溶液Cd浓度与Cd淋溶流失。  相似文献   

11.
近些年来,环境研究者对纳米颗粒的迁移性进行了部分研究,但是对环境稳定性低、反应活性高的金属氧化物工程纳米颗粒在多孔介质中的运移沉积行为的系统探讨还很不足,尤其是对其在有机质(NOM)存在条件下迁移行为的了解非常有限.本研究选用四氧化三铁磁纳米颗粒(MENPs)作为研究对象,采用填充柱淋溶实验法,对其在饱和多孔介质中的迁移持留行为展开探讨,其目的是考察几种主要介质环境物理因素对其在天然有机质存在条件下的纵向淋溶过程及其在介质中持留量的影响作用.结果显示,不利吸附条件下的MENPs集聚体在多孔介质中的吸附持留及迁移性能取决于多种合力的作用效果.其中,孔隙水流速增大时,MENPs 在多孔介质中的迁移性增强,持留性减弱,持留MENPs 在介质中的逐层分布随孔隙水流速改变而变化;而且,MENPs 在多孔介质中的迁移持留性与介质颗粒的表面物理性质也有关,天然有机质的存在一定程度上可以改善石英砂表面的异质性.另外,介质颗粒粒径大小也是影响MENP-介质间持留机制的重要因子.当多孔介质颗粒粒径大小改变时,MENPs穿透曲线及持留分布曲线随之变化明显,MENPs的吸附沉积机制也相应有所不同.  相似文献   

12.
采用模拟水体环境的方法,研究了低浓度(2~8 mg·L-1)纳米氧化铜(CuONPs)溶液对金鱼藻生长的毒性影响,并与相同浓度的微米氧化铜和可比剂量铜离子进行对比分析.实验结果显示在纳米氧化铜溶液的作用下,金鱼藻对Cu元素的积累量为相同浓度的微米氧化铜溶液作用下的6~12倍,金鱼藻体内的酶活性对纳米氧化铜溶液作用的浓度和时间均有明显反应.在作用20 d时,4mg·L-1的纳米氧化铜溶液作用下金鱼藻体内POD、SOD活性均达到最大值;在作用30 d时,同样浓度作用下金鱼藻的叶绿素含量达到峰值,其后逐步下降.对于8 mg· L-1纳米氧化铜溶液的可比剂量铜离子(0.23 mg· L-1)作用于金鱼藻,其POD活性、SOD活性和叶绿素含量的变化明显小于8 mg· L-1浓度的纳米氧化铜溶液.上述结果表明低浓度(4~8 mg·L-1)的纳米氧化铜溶液对金鱼藻生长有明显的抑制效应和毒害作用,纳米氧化铜对金鱼藻的生长表现出很强的纳米效应,其生长同时受到纳米氧化铜溶液作用时间的影响,但低浓度的微米氧化铜溶液对金鱼藻生长几乎不存在毒害作用.  相似文献   

13.
纳米氧化铜对白菜种子发芽的毒害作用研究   总被引:3,自引:3,他引:3       下载免费PDF全文
纳米材料的生态毒性问题越来越受到人们的广泛关注。本文探讨了纳米氧化铜(22~75nm,平均43nm)对白菜种子发芽的影响,并以微米氧化铜和铜离子(Cu2+)进行对比分析。结果表明,各浓度处理(0.2、0.5、1、2、4、8mg·L-1)纳米氧化铜对白菜种子发芽率与对照相比均无显著差异(P>0.05),但在较低浓度下(0.4mg·L-1)对根伸长和芽伸长即表现出抑制作用。随着纳米氧化铜浓度增加,对根伸长抑制率显著提高,对芽伸长抑制率则缓慢提高,其半抑制浓度(IC50)分别为11.4mg·L-1和1309.4mg·L-1。100mg·L-1时,微米氧化铜对白菜根、芽伸长的抑制率都小于20%,其毒性小于纳米氧化铜;但纳米氧化铜的毒性并非其溶解出的铜离子所致。  相似文献   

14.
赤铁矿胶体是可变电荷土壤的重要组成部分,其相互作用深刻影响可变电荷土壤团聚体的形成、稳定与分散,从而深刻影响土壤结构状态与物质迁移过程的发生.通常的土壤pH(pH8)条件下,赤铁矿带净正电荷,其凝聚由溶液中的阴离子引发.目前,阴离子引发土壤胶体凝聚的相关研究鲜见报道.本研究以赤铁矿为试验材料,在pH=4的酸性条件下研究了NaCl溶液中Cl-引发赤铁矿凝聚的动力学特征.研究发现:1)NaCl溶液中,赤铁矿胶体的临界聚沉浓度为99.2mmol/L.2)NaCl溶液中,赤铁矿胶体的凝聚活化能与NaCl浓度间满足如下指数关系:ΔE=RTln{[0.35f0/(0.44f0-8.66)]}.3)当NaCl浓度小于99.2mmol/L时,赤铁矿胶体发生慢速的反应控制凝聚,即表现出RLCA凝聚机制;当NaCl浓度高于99.2mmol/L时,赤铁矿胶体发生快速的扩散控制凝聚,即表现出DLCA凝聚机制.本研究发现的带正电荷赤铁矿胶体的凝聚动力学规律对于进一步探索可变电荷土壤团聚体的形成与分散机制具有一定参考价值.  相似文献   

15.
为探究赤铁矿的晶面效应对Cr(Ⅵ)迁移的影响,采用批实验研究了{001}主导晶面的片状纳米赤铁矿(HNPs)与{110}主导晶面的棒状纳米赤铁矿(HNRs)对Cr(Ⅵ)的吸附机制,并通过柱实验考察了不同环境因素(pH、入流浓度、流速和离子强度)对Cr(Ⅵ)在两种赤铁矿修饰石英砂表面的迁移规律。批实验结果表明:HNPs与HNRs对Cr(Ⅵ)的吸附过程符合准二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型。HNPs与HNRs对Cr(Ⅵ)的最大吸附量分别为2.97 mg·g~(-1)和4.95 mg·g~(-1)。pH和离子强度增加,HNPs与HNRs对Cr(Ⅵ)的吸附量降低,表明吸附过程同时存在化学吸附和静电吸附机制。柱实验结果表明:pH增大,填充柱表面负电荷增多,减少了对Cr(Ⅵ)的滞留;增加初始浓度能够加快位点占据速度,增大流速导致Cr(Ⅵ)在柱内停留时间减少。离子强度增大,增强了阴离子竞争吸附,促进了HNPs与HNRs上Cr(Ⅵ)的解吸和迁移。相同条件下,由于{001}晶面对Cr(Ⅵ)的吸附点位密度低,导致Cr(Ⅵ)在HNPs中的滞留量小于HNRs。研究表明,赤铁矿不同主导晶面吸附构型的差异显著影响Cr(Ⅵ)吸附与迁移行为。  相似文献   

16.
己烯雌酚在UV-Vis/Fe(Ⅲ)/H2O2体系中的光降解   总被引:4,自引:0,他引:4  
以250W高压汞灯为光源研究了水中己烯雌酚(DES)在UV-Vis/Fe(Ⅲ)/H2O2体系中的光降解和矿化情况,考查了初始pH值、H2O2初始浓度、DES初始浓度对DES光降解的影响。结果表明,UV-Vis/Fe(Ⅲ)/H2O2体系能有效光降解和矿化DES。在pH3.0~7.0范围内,pH初始值越小,DES降解率越大;在1000~4000"mol·L-1范围内,H2O2初始浓度越大,DES降解率越大;DES初始浓度越低,其降解率越高。当Fe(Ⅲ)浓度为10.0"mol·L-1,H2O2浓度为1000"mol·L-1,pH3.0条件下,光照80min时,10.0mg·L-1的DES的降解率可达100%,光照120min时,10.0mg·L-1的DES的矿化率可达95.0%。  相似文献   

17.
土壤胶体在不同饱和度土壤介质中的释放与淋溶行为研究   总被引:2,自引:2,他引:2  
采用饱和与非饱和填允土柞纵向淋溶研究方法,结合对流弥散模型方程(CDE)对穿透曲线的拟合计算,全面考察了土壤介质水饱和度、土壤水pH/离子强度、土壤孔隙水流速和十壤胶体颗粒大小对天然土壤胶体在实际土壤介质中释放、沉积迂移行为的影响.分别获取胶体扩散系数和阻滞因子值,定量说明实验中水化学、水动力学等条件的作用影响力.结果显示,介质不饱和条件不利于胶体的释放和淋溶;高pH和低离子强度条件对土壤胶体释放与迁移有利;淋溶过程的问断干扰,可以促使土壤胶体的增量淋溶释放;淋溶强度及胶体颗粒粒径大小,能够影响胶体穿透时间和穿透浓度峰值大小.  相似文献   

18.
饱和流运移土壤溶质剖面分布研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
利用土柱切割法获得了饱和流运移土柱在不同运移时间的土壤溶质(NH4^+)剖面分布曲线,并提出溶质运移初始穿透时间(T初)和完全穿透时间(T末)等概念以描述运移特征。在运移置换液浓度为0.04mol/L时,T初,T末分别为5、8左右,均比运移置换液浓度为0.08mol/L时的T初(3.5左右)和T末(6左右)大;而在运移初始穿透时间时,运移置换液浓度为0.04mol/L时的土壤平均吸持量为6.38~  相似文献   

19.
基于室内一维土柱入渗试验,采用黄壤土表层均匀添加不同含量表层煤纳米-亚微米材料(质量含量分别为0、0.004%、0.020%、0.040%、0.100%),研究了纳米-亚微米级材料对黄壤土的速效钾在重力方向的运移规律。结果表明,纳米-亚微米级材料对黄壤土中速效钾在重力方向的运移有明显影响。在培养时间内,试验组的速效钾含量均保持小幅度平稳变化,无较大波动。纳米-亚微米材料起到了缓释作用。土壤中的钾离子极其容易流失,钾离子迁移主要受水分迁移及土壤胶体吸附作用的影响。添加纳米-亚微米材料的土壤具有较强的保水性和吸附性,使得水分及速效钾大量吸附于此。  相似文献   

20.
为探究地下水中腐植酸(HA)和Cd~(2+)复合污染物对黏土胶粒在饱和多孔介质中迁移的影响,本文选择蒙脱石和高岭石两种黏土胶粒作为研究对象,采用同步注射柱实验,在饱和石英砂柱中分别同步注射黏土胶粒与腐植酸、Cd~(2+)或腐植酸+Cd~(2+)混合液,来研究腐植酸和Cd~(2+)与黏土胶粒的共迁移。结果显示:高岭石在石英砂柱中的沉降速度依次为:无Cd~(2+)无腐植酸(3.72 min-1)仅有Cd~(2+)(2.82 min-1)Cd~(2+)与腐植酸共存(2.01 min-1)仅有腐植酸(0.46 min-1);蒙脱石在石英砂柱中的沉降速度依次为:无Cd~(2+)无腐植酸(1.02 min-1)仅有Cd~(2+)(0.97 min-1)Cd~(2+)与腐植酸共存(0.85 min-1)仅有腐植酸(0.30 min-1)。研究结果表明,腐植酸和Cd~(2+)对蒙脱石和高岭石胶粒的迁移效果比较一致,它们均能促进两种黏土胶粒的迁移,促进作用腐植酸最强而Cd~(2+)较弱;腐植酸和Cd~(2+)之间存在拮抗作用,即二者的加合作用反而小于腐植酸单独作用。通过对黏土胶粒的粒径和Zeta电位进行测试分析,可推测腐植酸和Cd~(2+)是通过不同的机理来促进黏土胶粒的迁移:腐植酸通过改变黏土胶粒表面的电性来抑制黏土胶粒的沉降,而Cd~(2+)通过促使黏土胶粒聚凝来降低其沉降。这些发现有助于更好地理解天然土壤胶粒在环境中的迁移和浓度分布。  相似文献   

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