洞庭湖地区地下水富铁原因及水处理工艺

洞庭湖地区为第四系湖相沉积,砂质层与泥质层互相迭置,地下水资源十分丰富,但因含铁量较高,不宜作饮用水。可是测量表明,地下水补给源却不含铁。为了弄清该地下水中铁的来源,本文对“铁的地球化学特征”和“含水层特征”进行了分析,认为地下水中的溶解性铁主要来自沉积层中细分散的难溶性铁(Fe_2O_3和 Fe_3O_4等);这些铁在沉积层有机物分解形成的酸性和还原性环境中,被还原成 Fe~(2+)而溶入地下水,使其成为含富铁水,鉴于这一成因,作者提出除铁的工艺是:①降低 CO_2,提高 pH;②创造一个氧化环境,使 Fe~(2+)氧化成 Fe_2O_3;③采用过滤法去除 Fe_2O_3。     

苏北灌南地下水补给源同位素地球化学分析

为了找到灌南地区汤沟酒厂水质明显优于其他水的原因,追溯优质地下水的来源,以便优化地下水利用,采用氢氧同位素分析和地球化学分析方法对灌南地区地下水进行研究,分析灌南地区河水、井水与降水的氢氧同位素关系和主要阴阳离子关系。结果表明:灌南地区深层承压水的氢氧同位素关系与潜水和地表水呈现明显差异,承压水中富含锶和偏硅酸,这也是潜水和地表水中所没有的。由此推断,汤沟酒厂酿酒所用的深层承压地下水应该来自于外源,隐伏火山玄武岩地下水的补给源区可能位于青藏高原东南与云贵高原一带。汤沟镇新生代隐伏火山玄武岩中可能存在外源水的导水通道,孔洞型火山玄武岩符合导水通道岩石特征。     

采用Fenton试剂预处理糠醛废水的研究

采用Fenton试剂处理糠醛废水,主要考察了H_2O_2/Fe~(2+)的投配比、H_2O_2投加量、H_2O_2的投加方式和反应时间对废水COD和BOD去除率的影响.通过试验确定最佳反应条件为:H_2O_2/Fe~(2+)的投配比2∶1、H_2O_2投加量0.5 Q、H_2O_2分5批投加、反应时间80 min的条件下,糠醛废水的BOD/COD由原始的0.23提高到0.65左右,COD_(cr)去除率在52%左右.     

关于地下水除铁、除锰机理的讨论

本文对曝气、过滤去除水中Fe~(2+)、Mn~(2+)的两种机理即铁质、锰质活性滤膜起主要作用的化学理论和锰质滤膜生物化学理论,及两者的认识过程进行了综述和讨论对比。     

废旧胶粒PRB活性材料对污染地下水吸附适应性研究

针对多组分污染地下水危害严重、治理费用高的特点,采用废旧轮胎橡胶经破碎后制备的胶粒作为PRB系统活性材料,对污染地下水中COD、NH_4~+—N、Fe~(2+)、Mn~(2+)、SO_4~(2-)吸附效果进行条件适应性研究。结果表明:在胶粒投加量为0.5 g/200m L,振荡频率150r/min,反应时间36h,p H值为7的条件下,污染地下水中COD、NH_4~+—N、Fe~(2+)、Mn~(2+)、SO_4~(2-)去除率分别为44.3%、24.8%、96.2%、86.2%、9.5%,表明胶粒对COD、Fe~(2+)、Mn~(2+)污染物具有较好的去除效果。胶粒对COD(乳酸钠)吸附特性可较好地符合Temkin吸附等温模型和Elovich动力学模型。该方法对于拓宽废旧橡胶资源化利用及修复含有机物、铁锰污染的地下水方面具有一定的积极意义。     

地下水深循环研究进展

对自然界中地下水深循环的研究进展进行了综述。西藏内流区的湖泊与河流存在渗漏,水量呈现出巨大的不平衡,估算每年通过渗漏流出西藏高原的地下水超过了1 000亿m3;与此同时,中国北方的地下水也呈现出极大的不平衡,降水量较少的火山与裂谷地区有大量的泉水涌出形成了河流与湖泊,内蒙古高原与东北地区的河流与湖泊在北东方向上呈现出串珠状的分布。通过对长白山天池地下水补给源区的各项分析确定,补给天池的地下水来自于外源水,能够同时满足补给源区高程、降水同位素、渗漏等特征条件的地区只有西藏内流区。北方地下水中的锶、氦同位素特征关系揭示了深循环地下水与地幔玄武岩等发生了水岩反应。贝加尔与山西裂谷地区中地壳高导低速层可能是深循环地下水的导水通道,玄武岩孔洞构成了导水构造。深循环水在火山及裂谷附近向地表排泄形成河流与湖泊,河流源头附近的地温梯度偏低。西藏内流区的渗漏水通过深循环方式补给内蒙古高原、鄂尔多斯、阿拉善、华北平原、东北平原、贝加尔湖、东海、南海等地区,地下水的年龄自西向东呈增加趋势,一般在20~40 a之间。     

峨眉山玄武岩地下水水化学特征及水质评价

四川昭觉县地区峨眉山玄武岩地下水资源丰富。为了查明研究区地下水水化学特征及水质状况,于2019年7～8月在峨眉山玄武岩地区采取了76组地下水样并进行水化学测试;运用水化学软件绘制Piper三线图,并对水样进行了舒卡列夫分类;利用统计软件进行描述性分析、相关性分析;采用地下水水质量综合评价方法进行水质评价。研究结果表明:(1)峨眉山玄武岩地区地下水化学类型主要为HCO_3-Ca·Mg型,其次为HCO_3-Ca型,地下水化学成分具有明显的空间变异性;(2)地下水质量综合评价结果显示研究区的地下水质量能够满足饮用水标准的占67.1%,总体上地下水质量较好;(3) 19组水样的偏硅酸大于25.0 mg/L,满足Ⅲ类水标准的有10组水样,硅酸浓度达到了天然矿泉水标准,建议进行一个完整水文年的天然饮用偏硅酸矿泉水评价工作。研究结果可为昭觉县地下水资源开发及矿泉水产业发展提供科学依据。     

对“红水”问题的新探讨

“红水”是由腐蚀性水侵蚀配水系统的铁管而产生的。铁管浸泡于含空气的水中时生成 Fe(OH)_3或Fe_2O_3·xH_2O。铁生锈的机理主要是电化学腐蚀引起的。考虑对人体的健康因素,防止输水铁管腐蚀的方法受到限制。只有使用弱性防腐剂。这类防腐剂     

西部生态环境脆弱区地下水水化学特征分析

为了评价榆神矿区和神府矿区地下水水化学特征与演化规律,在研究区采集了53组地下水样品并进行检测,通过计算阴阳离子贡献率、不同离子的相关系数、Na~+与Cl~-毫克当量比值,绘制不同含水层地下水Piper三线图、Gibbs分布图,分析了地下水离子特征和水化学特征。分析发现,研究区地下水均为弱碱性水;受蒸发作用影响,溶解度较小的Ca~(2+)相继析出,是地下水离子贡献率最高的阳离子;马兰黄土地下水的TDS含量最低,冲洪积含水层地下水TDS含量最高;总硬度从风沙滩地向黄土区逐渐增高;Ca~(2+)、SO_4~(2-)与TDS呈极高相关性;地下水化学特征主要受水-岩作用控制,风沙滩地区地下水以HCO_3类水为主,黄土梁峁区为HCO_3·SO_4类水。     

微电解—Fenton试剂联用处理硝基苯废水的研究

利用废铁屑及炭对硝基苯废水进行预处理,可以使废水中的大部分硝基苯转化为苯胺,然后在废水中投加少量的H_2O_2,使H_2O_2与废水中的Fe~(2+)构成Fenton试剂,反应产生·OH,·OH具有强烈的氧化性,将微电解中未转化的硝基苯及产生的苯胺氧化分解为CO_2和H_2O。微电解和Fenton试剂联合去除硝基苯达到了良好效果。     

载锰氮化碳催化臭氧法降解水中草酸研究

草酸是废水中多种有机物氧化降解的中间产物,与臭氧反应速率很低,难以直接氧化去除。本研究通过热解法煅烧不同摩尔比例的三聚氰胺与醋酸锰(Ⅲ)二水合物,制备出不同负载量的载锰氮化碳催化剂,并研究了不同条件下载锰氮化碳催化臭氧法对草酸的降解效果,考察三聚氰胺与醋酸锰摩尔比、催化剂投加量、p H值、臭氧浓度等因素以及叔丁醇对草酸去除效果的影响。实验结果表明:相对于单独臭氧氧化而言,载锰氮化碳催化臭氧法可以极大的提高草酸的去除率,在投加0.15 g/L三聚氰胺与醋酸锰20∶1的催化剂后,草酸在60 min的TOC去除率可达到89.1%。叔丁醇加入对草酸的去除率影响较小,表明·OH在载锰氮化碳催化氧化草酸的过程中起作用但不是唯一因素。     

基于响应面法的Fe0/S2O2-8体系氧化垃圾渗滤液去除UV254研究

为提高Fe⁰/S₂O^2-₈体系氧化垃圾渗滤液去除有机物的效果,试验采用响应面法优化反应条件,借助响应面法的中心组合试验设计了以紫外吸光度UV₂₅₄的去除率为响应值的二次回归模型,分析零价铁(Fe⁰)投加量、初始pH值和S₂O^2-₈与12COD₀的质量比3个因素的交互作用,确定最优反应条件。结果表明在Fe⁰投加量为31.3mmol/L、初始pH值为4.4,ω(S₂O^2-₈/12COD₀)为1.14条件下,UV₂₅₄的去除率达到最大值72%。     

四参数随机生成法重构土体微观孔隙结构的分形特征

四参数随机生成算法(QSGS)生成的微观结构模型,已被广泛用于研究土的微观孔隙结构并预测土的水力学性质,但模型能否真实反映实际土体的孔隙结构特征,目前尚缺乏实验证据及定量对比分析。利用扫描电镜(SEM)对3种不同孔隙率的土样制备SEM图像,以与QSGS模型进行定量对比分析。采用数字图像技术分析QSGS模型与土体中孔隙的形态特征和分布规律,基于实测数据估算孔隙的质量分维数Dm和表面分维数Ds。结果表明:QSGS算法生成的微观结构由孔隙度P、生长核的分布概率Pd和方向生长概率Pi等参数控制,其中Pd对孔隙结构的影响更为显著。Pd≤0.01时所生成的QSGS模型与实际土体具有相似的微观孔隙形态和分布规律,以及相同的分形特性和相近的分维数值。P越小则Dm越大,Dm与P存在较为显著的线性回归关系。孔隙轮廓愈不规则,Ds愈大,各孔隙的Ds分布符合总体正态分布形式。研究结果揭示了模型参数对QSGS算法生成的微观结构的影响,为合理选取参数提供了科学依据。     

金属有机骨架材料Cu_3(BTC)_2的制备及其光催化性能研究

以三水硝酸铜为铜源,通过调控水热温度合成出高结晶度的金属有机骨架Cu3(BTC)2材料。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和热重(TG)手段对所制备的样品进行表征,同时以甲基橙和罗丹明B作为目标降解物研究Cu3(BTC)2材料的光催化性能。光催化降解结果显示:Cu3(BTC)2材料对罗丹明B有较好的降解效率,水热温度对Cu3(BTC)2材料的结构及光催化效率影响较大,水热温度为140℃制备的Cu3(BTC)2样品具有较高的光催化效率。这主要是由于高的结晶度可以产生更多的光生电子空穴对和提供更多的反应活性位,这将在处理环境污染物方面有着巨大的潜在的应用前景。     

F/Ce掺杂Bi2WO6可见光光催化氧化甲基橙

针对新型光催化剂Bi2WO6在可见光条件下光生电子-空穴分离效率低的问题,本文采用液固相水热反应的方法制备了F/Ce掺杂改性的Bi2WO6光催化剂。通过X射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和紫外-可见漫反射(UV-vis DRS)等分析表明,F/Ce掺杂Bi2WO6光催化剂具有明显的层状结构,可有效降低电子-空穴的复合率,且改性后的Bi2WO6吸收波长发生红移。光催化氧化处理甲基橙降解实验结果表明:F和Ce共掺杂下Bi2WO6在可见光下具有最高的光催化活性,主要活性物质为羟基自由基(·OH),甲基橙的降解率在50 min后可以达到97%,催化活性比纯Bi2WO6提高了近2倍。本研究为研发水环境中高浓度有机废水,特别是难降解有机污染物的高效治理技术提供了基础数据。     

α和γ型纳米Al_2O_3对水泥基材料性能的影响

为了探究α型和γ型纳米Al_2O_3对水泥基材料的改性作用,采用细度为30 nm的α型和γ型纳米Al_2O_3、尧柏水泥、标准砂和聚羧酸减水剂制备水泥基材料,探析α型和γ型纳米Al_2O_3对水泥基材料的凝结时间、力学性能和收缩性能的影响,并分析其作用机理。结果表明:α型和γ型纳米Al_2O_3均会降低水泥基材料的凝结时间,提高水泥基材料的抗折强度和抗压强度,降低水泥基材料的干燥收缩,但γ型纳米Al_2O_3对水泥基材料的改性作用低于α型纳米Al_2O_3。综合本文和文献分析发现,纳米Al_2O_3在水泥基材料中发挥着尺寸效应、填充效应和表面效应,从而达到改性水泥基材料的力学性能和耐久性。     

生物炭/铁酸锰对Zn^2+和Cu^2+的吸附性能试验

为探求吸附效果好、回收方便的吸附剂以解决重金属污染废水的处理难题,以玉米秸秆和铁酸锰为原料,通过溶胶-凝胶法以蛋清为络合剂经热解制备了一种生物炭/铁酸锰(BC/FM)复合材料,在对该复合材料扫描电子显微镜(SEM)和磁滞回线分析的基础上,进行了去除废水中Zn^2+、Cu^2+的吸附试验。结果表明,铁酸锰可有效地负载到生物炭上,形成官能团丰富、磁性良好的复合材料;BC/FM对Zn^2+、Cu^2+的吸附最佳pH值分别为5和6,并均在90 min达到吸附平衡,准二级模型能更好地描述BC/FM对Zn^2+、Cu^2+吸附过程;Langmuir模型拟合曲线和Freundlich模型拟合曲线分别适用于描述BC/FM对Zn^2+、Cu^2+的等温吸附过程,且均为自发吸热反应;BC/FM对Zn^2+、Cu^2+吸附机制主要为络合反应。     

内蒙古东部牧区缺测数据条件下适宜ET_0计算方法优选

内蒙古东部牧区多地处偏远边疆,气象站点有限,应用FA056 Penman-Monteith计算ET0相对困难。为了在缺测气象数据条件下准确计算ET0,本文依据该区内典型气象站点资料,以FAO56 Penman-Monteith为标准方法,以FAO17 Penman、Priestley-Taylor、Irmark-Allen拟合法、Hargreaves-Samani法为对照方法分别对ET0进行计算,并对4种方法适用性进行评价。结果表明:Priestley-Taylor与Hargreaves-Samani法计算值较FAO56 PM法计算结果偏大,不适于该地区ET0计算。FAO17 Penman法和Irmark-Allen拟合法与FAO56 PM法计算结果平均相对误差小于15%,计算精度较高,但Irmark-Allen拟合法仅需气温和日照时间气象资料,因此,Irmark-Allen拟合法适宜缺测气象条件下内蒙古东部牧区ET0计算。     

不同pH值条件合成纳米Bi2WO6及其可见光下活性研究

以水热法合成了Bi_2WO_6纳米花状球,并考察了不同pH值的制备条件下对Bi_2WO_6晶形、形貌、孔径分布、光学性质及催化性能的影响。表征和催化结果表明:在pH值为1的制备条件下,Bi_2WO_6样品为内部有致密空隙的花球,随着pH值的升高,Bi_2WO_6的内部孔径变得越来越疏松,当pH值达到7时变为片状;在pH为1、3、5、7条件下合成出的Bi_2WO_6的带隙能在2.14~2.26 e V范围内;光降解Rh B的性能从大到小顺序为pH=7,pH=5,pH=3,pH=1,主要是由于在pH=7制备条件下制备出的Bi_2WO_6衍射峰最强,粉体的晶型发育完整,结晶度高,对Rh B的降解率最高。     

磁性Fe_3O_4/碳纳米管复合材料光催化处理刚果红染料废水

采用共沉淀法制备了一种磁性Fe3O4/CNTs(碳纳米管复合物),采用XRD、SEM、VSM等对Fe3O4/CNTs复合材料的晶相、颗粒大小和磁性能进行了表征。以刚果红染料废水处理为例,研究了不同处理工艺、催化剂投加量、溶液p H、催化剂重复使用等因素对Fe3O4/CNTs材料光催化脱色刚果红染料废水效果的影响。结果表明,当刚果红染料起始质量浓度为10 mg/L,用量为0.2 g/L,3%的H2O20.2 m L,光照50 min后,Fe3O4/CNTs对刚果红溶液的脱色率达到97.0%。催化剂重复使用第4次,对刚果红染料的脱色率仍可达87%以上。此外,Fe3O4纳米粒子的存在使Fe3O4/CNTs材料具有较强的磁性,且可通过外加磁场将其从处理后的水体中快速分离回收。