新疆乌恰县康苏河流域水文地球化学特征与成因分析

康苏河是新疆乌恰县康苏地区唯一可供饮用、灌溉的淡水河。本研究采集康苏河不同汇流方向的地表水、雪融水及泉水等41件样品,分析其总溶解固体(TDS)、p H值及主要化学成分,通过统计分析、Piper阴阳离子三角图和Gibbs图等方法对比研究表明,康苏河、库孜拱河水化学类型为HCO_3~-+SO_4~(2-)Na~++Ca~(2+)+Mg~(2+)型,硝若布拉克河为SO_4~(2-)-Cl~-+Na~++Ca~(2+)型;雪融水水化学类型为SO_4~(2-)+HCO_3~--Ca~++Na~+型;泉水水化学类型为SO_4~(2-)+Cl~-Na~++Ca~(2+)型。河水中主要离子浓度介于雪融水与泉水之间,且接近雪融水浓度,表明地表水更多依靠雪山融水补给。康苏河、库孜拱河、硝若布拉克河的水化学离子组成主要受岩石风化作用和蒸发结晶作用的共同影响,岩石风化作用对硝若布拉克河的水化学离子组成影响更显著,泉水水化学离子组成主要受沉降、水岩作用影响。     

雾霾多发地区绝缘子自然积污成分及其来源分析

在河南省境内的特高压交、直流输电线路采集绝缘子表面的自然污秽物并测定了污秽物中可溶性物质的化学成分,分析了试验绝缘子表面自然积污可溶性物质金属阳离子的富集程度。研究发现,河南省地区特高压交、直流输电线路绝缘子自然积污的可溶性物质中均含有金属阳离子Ca~(2+)、K~+、Mg~(2+)、Na~+、Zn~(2+),均含有阴离子SO_4~(2-)、NO_3~-、Cl~-、F~-;雾霾天气可能是造成绝缘子表面SO_4~(2-)和NO_3~-浓度较大的一个原因,但雾霾天气与绝缘子污秽物可溶性物质中金属阳离子的沉积没有直接关联;在试验所在地区,绝缘子自然积污可溶性物质中富集的金属阳离子主要来源于人为污染源,其中,Zn~(2+)和Ca~(2+)与取样杆塔周围工业污染源的排放物关系密切。     

氯盐-硫酸盐共存环境中阳离子类型对 氯离子结合能力的影响

选用KCl、Na Cl、CaCl_2、Mg Cl_2四种氯盐,对预埋钢筋的水泥砂浆圆柱体试件进行浸烘循环试验,研究氯盐-硫酸盐共存环境中阳离子类型对氯离子结合能力的影响。采用电位滴定法进行氯离子浓度测试,X射线衍射仪用于定性分析胶凝材料的水化产物,同时利用综合热分析仪进行微分热重法定量分析水化产物。研究结果表明,在氯盐-硫酸盐共存环境中,阳离子类型对孔溶液的p H值和氯离子结合能力有显著影响,其影响能力大小为Mg~(2+)Ca~(2+)K~+Na~+;K~+、Na~+均会导致孔溶液的p H值升高,使Friedel′s盐中结合氯离子被重新释放,从而降低氯离子结合能力;Mg~(2+)、Ca~(2+)、SO_4~(2-)共存时,会生成石膏、钙矾石等膨胀性产物,导致结构内部形成微裂缝,加速了氯离子的渗透,导致自由氯离子含量迅速升高;但Mg~(2+)、Ca~(2+)的存在能够产生较多的M-S-H、C-S-H凝胶,从而增加了物理吸附氯离子含量,氯离子结合能力随之提高。     

多离子在混凝土中传输及其对SO42-迁移的影响研究

试验研究了混凝土试样在Na_2SO_4、MgSO_4、MgSO_4/NaCl 3种溶液体系中的腐蚀行为,测定了不同离子在混凝土内部的分布,并采用灰色关联法分析Mg~(2+)、Na~+、Cl~-与SO_4~(2-)扩散系数之间的关联度,揭示了混凝土内部多离子传输过程中Mg~(2+)、Na~+和Cl~-对SO_4~(2-)迁移的影响规律。研究表明:(1)Mg~(2+)能够降低SO_4~(2-)在混凝土中的表面离子浓度,但提高了SO_4~(2-)在混凝土中的扩散系数;(2)在Mg~(2+)存在的条件下,同时含有的Cl~-能够提高Mg~(2+)的表面离子浓度和在混凝土中的含量,间接地降低了SO_4~(2-)的表面离子浓度,提高了其在混凝土中的扩散系数。     

金属离子对MDEA+MEA复配胺液发泡影响研究

采用气流法,搭建了一套胺液发泡特性实验装置,研究添加Fe~(3+)、Fe~(2+)、Ca~(2+)、Mg~(2+)、Na~+、K~+离子后的MDEA+MEA复配胺液的发泡高度与消泡时间,分析金属离子质量浓度对复配胺液发泡特性及其泡沫稳定性的影响。研究发现:在实验研究质量浓度范围内,Fe~(3+)、Mg~(2+)对复配胺液发泡特性的影响最大,显著促进复配胺液的发泡过程,增强泡沫稳定性。复配胺液的发泡特性与泡沫稳定性受Fe~(2+)和K~+质量浓度变化影响较小。Ca~(2+)和Na~+可以降低发泡高度,缩短消泡时间,起到抑制发泡的作用。     

硫酸钠溶液pH值对硅酸盐水泥砂浆析钙及侵蚀产物的影响

将水泥砂浆浸泡在pH值为5,9,13的Na_2SO_4溶液中至330d,采用化学滴定法测定砂浆中Ca~(2+),OH~-的析出量,采用X射线衍射(XRD)仪和差示扫描量热法(DSC)对不同侵蚀龄期下侵蚀产物进行半定量分析,并通过扫描电子显微镜(SEM)对钙硅比和微结构进行了分析.结果表明:溶液pH值越低,Ca~(2+)析出速率越快、析出量越大,且低pH值条件下Ca~(2+)的大量析出有助于其与侵入的SO_4~(-2)结合,形成更多低溶解度的CaSO_4·2H_2O,从而加速Ca~(2+)析出和SO_4~(-2)扩散渗入;低pH值环境下大量石膏的形成伴随着Ca(OH)_2的大量消耗,且会引起C-S-H凝胶的脱钙,导致水泥砂浆的胶凝性降低,引起试件的软化和剥落.     

海砂中有害离子的释出行为

为验证海砂淡化的有效性和海砂氯离子测试方法的准确性,分别将海底砂、淡化砂和滩砂按照1∶5固液质量比加入去离子水、饱和氢氧化钙(Ca(OH)_2)溶液和水泥净浆滤液中,在3 h、1 d、7 d和28 d抽取上部澄清液测试氯离子(Cl~-)、硫酸根离子(SO_4~(2-))、钾离子(K~+)、镁离子(Mg~(2+))和钠离子(Na~+)浓度,结果表明:各种离子的释出量与浸泡介质类型有关;浸泡1 d后Cl~-的释出量比3 h时增加14%～25%,此后趋于稳定,未发现海砂中Cl~-长期不断释出的规律;将海砂磨成粉末(75μm)会降低海砂Cl~-释出量;SO_4~(2-)在饱和Ca(OH)_2溶液和水泥净浆滤液中的释出量随浸泡时间延长而降低,在水泥混凝土内可不考虑海砂中SO_4~(2-)溶出的风险;K~+、Mg~(2+)和Na~+在去离子水中的释出量随浸泡时间延长而趋于稳定。     

用模拟体液研究具有生物活性的玻璃陶瓷的化学相互作用

<正> 将磷灰石-硅灰石类的玻璃陶瓷材料用37℃的摸拟体液进行浸滤,并测定溶液中的Ca~(2+)、PO_4~(3-)和SiO_2浓度的变化。Ca~(2+)和SiO_2的浓度随时间的增长而增加,而PO_4~(3-)的浓度则减少。同时可用电子显微镜检测到所形成的约16μm厚的表层。这说明有羟基磷灰石沉     

铁改性活性氧化铝的制备及其除As(Ⅴ)性能

以活性氧化铝(AA)为原料,采用铁盐浸渍法制备负载铁氧化物的活性氧化铝(FAA)除砷吸附剂。采用BET、SEM和EDS等技术对其进行表征,并考察了投加量、pH值、共存离子对FAA除砷的影响。结果表明,铁盐浸渍法能有效地将铁氧化物负载于活性氧化铝上;初始pH值在2～10时除砷效率能达到95%;除砷性能受SiO_3~(2-)和H_2PO_4~-的影响较大,Ca~(2+)、CO_3~(2-)、SO_4~(2-)对除砷性能基本无影响;吸附等温线符合Langmuir等温吸附模型,吸附除砷过程符合准二级动力学方程;采用50 g铁改性活性氧化铝连续过滤砷含量为40～60μg/L的地下水,能获得约590 L砷达标出水,表明铁改性活性氧化铝具有一定实际应用潜力。     

聚电解质强化超滤处理低浓度含Cd~(2+)废水效能

分别采用聚丙烯酸(PAA)和壳聚糖(CTS)作为聚电解质,研究了聚电解质强化超滤法处理含Cd~(2+)重金属废水,并考察了聚电解质浓度、pH值、共存离子对截留率、渗透性能和膜污染的影响。结果表明,对于20 mg/L的含Cd~(2+)废水,当PAA、CTS浓度为100 mg/L时去除效果最好,对Cd~(2+)的去除率分别为90.1%和91.6%,对PAA和CTS的去除率分别为71.5%和69.4%。pH值对Cd~(2+)的去除影响较大,Cd~(2+)去除率随着pH值的上升而明显增加,PAA和CTS的去除率则无明显变化。在PAA溶液中,4种共存离子对Cd~(2+)的去除影响程度排序为Na~+Cu~(2+)Mg~(2+)Ca~(2+);在CTS溶液中,对Cd~(2+)的去除影响程度排序则为Cu~(2+)Na~+≈Mg~(2+)Ca~(2+)。聚电解质浓度越高,产生的膜污染越严重,而且投加CTS的膜污染更严重。     

高湿环境下可溶盐对脱硫石膏板变形的影响研究

运用DOE全因子实验设计方法,研究了Na~+、Mg~(2+)、Cl~-和K~+等4种常见可溶盐离子在高湿环境下对脱硫石膏板下垂变形的影响,并利用DOE实验分析方法对其影响的显著性进行研究。结果表明:高湿环境下K~+、Mg~(2+)和Na~+均为脱硫石膏板下垂变形的显著因素,其中Mg~(2+)和Na~+会大幅增加其下垂挠度,而K~+对含盐脱硫石膏板下垂变形则有明显的抑制作用,具体表现在K~+明显降低脱硫石膏板因添加Na~+、Mg~(2+)可溶盐离子所引起的下垂变形。     

温敏热可逆凝胶堵调体系的研制及应用

为了研究温敏热可逆凝胶在高含水油井堵水调剖方面的应用效果,本文优选精制棉花纤维为主要原料制备温敏热可逆凝胶体系,通过红外光谱分析确定了体系结构,热重分析表明,体系的热分解温度大于350℃。考察不同添加剂对体系的影响,结果表明无机盐可降低体系的凝胶点温度,且影响能力阳离子以Fe~(3+)、NH_4~+、K~+、Mg~(2+)、Na~+、Al ~(3+)的顺序依次增大,阴离子以NO_3~-、CO_3~(2-)、Cl~-、SO_4~(2-)、PO_4~(3-)的顺序依次增大;实验时加大乙醇、丙二醇等有机物添加剂用量可使其对体系凝胶点温度的影响更明显,但不同结构有机添加剂对体系的凝胶点温度降低或升高的影响没有明显规律。研究形成的以2%~5%无机盐、2%~5%稳定剂为添加剂的温敏热可逆凝胶体系,其质量分数为2%时,凝胶点温度为62~70℃和80℃时,封堵率为99.51%;该体系在胜利油田草20区块、陈373块等区块高含水水平井应用,平均单井增油350t,降低综合含水8.0%以上,堵水调剖效果明显。     

Ca~(2+)浓度对膨润土掺砂混合土渗透性能的影响

垃圾填埋场底部铺设含黏土或膨润土掺砂混合土的防渗系统,防止渗滤液流入地下污染周边环境。采用模型试验研究Ca~(2+)离子浓度和基础局部沉降对膨润土掺砂混合土渗透特性的影响。试验结果表明Ca~(2+)浓度对膨润土掺砂混合土的渗透性能有较大影响,渗透液中Ca~(2+)浓度超过一定值后混合土渗漏;Ca~(2+)离子浓度与发生渗透时间之间有很大关系,浓度越高发生渗透的时间越短;同样沉降量条件下,含Ca~(2+)离子溶液渗透的混合土均发生渗漏,而用蒸馏水作渗透液的没有出现渗漏;钠基膨润土遇Ca~(2+)离子溶液后,当Ca~(2+)离子浓度大于两倍Na+就会发生离子交换,钠基膨润土转化为钙基膨润土,混合土的防渗性能下降。因此开展Ca~(2+)离子浓度对膨润土掺砂混合土渗透特性的研究具有较好的理论和实际意义。     

优质粒化高炉矿渣粉的生态环保功效

前言粒化高炉矿渣粉,简称矿渣粉(即Ground Granulated Blastfurnace Slag或GGBS)。根据中国国家标准《用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉》(GB/T18046-2008)中的定义,矿渣粉是以粒化高炉矿渣为主要原料,通过粉磨(可掺加少量石膏)加工至一定细度的粉体材料。本文所述的优质矿渣粉是指采用     

Na~+、K~+、Mg~(2+)对纸面石膏板粘结性能的影响

该文借助TGA(热重法)、IC(离子色谱分析)等分析手段,研究了Na~+、K~+、Mg~(2+)对纸面石膏板粘结性能的影响。结果表明:Na~+、K~+对纸面石膏板的粘结性能基本没有影响,Mg~(2+)可以比较明显降低纸面石膏板的粘结性能;改性淀粉可以在一定程度上改善由Mg~(2+)浓度过高导致的粘结性能问题,但仍需在今后科研工作中找到更优的问题解决方案。     

生物除铁除锰滤池反冲洗铁锰泥除As(Ⅴ)研究

生物除铁除锰滤池反冲洗废水中含有大量富含铁锰氧化物的污泥,直接排放会产生环境压力。采用预处理得到的反冲洗泥粉末吸附去除饮用水中的As(Ⅴ),结果表明,准二级动力学能更好地描述其对As(Ⅴ)的吸附过程(R~20.99),Langmuir等温方程更符合其吸附行为(R~20.99),最大吸附容量为40.98 mg/g;在酸性或中性条件下对As(Ⅴ)的吸附率大于92%,吸附去除率随着p H值升高而逐渐降低;H_2PO_4~-与SiO_3~(2-)能显著抑制As(Ⅴ)的吸附,而HCO_4~-、SO_4~(2-)、Mg~(2+)和Ca~(2+)对吸附过程影响不大;对As(Ⅴ)的吸附焓变ΔH_0均为正值即属于吸热反应,吉布斯自由能变化ΔG_0均为负值,表明吸附为自发进行。     

干湿循环作用下砂岩溶蚀的孔隙度演化规律

针对干湿循环作用下岩石劣化机理的复杂性,以砂岩为研究对象,通过对砂岩浸泡溶液离子浓度的测试,定量反分析砂岩矿物的溶解,得到砂岩孔隙度的演化规律,分析干湿循环作用下砂岩的劣化机制。结果表明:浸泡溶液中Ca~(2+)的生成速率比K~+、Na~+、SiO_2高一个数量级,Fe~(2+)的生成速率最低。每阶段循环后,方解石的体积减少量最多,其次是钾长石和钠长石,黑云母和石英的体积减少量最小。干湿循环作用后,微小的孔隙度变化,会导致抗压强度的大幅度降低,各阶段孔隙度变化值与劣化度成正相关。干湿循环侵蚀后,砂岩各种矿物的溶解流失,使得自身胶结物量减少,孔隙度增大,产生各种空洞与微裂缝,最终反映为强度的降低,是为干湿循环导致砂岩劣化的重要原因。     

亚硫酸钠-Fe(Ⅱ)-溶解氧对酸性紫FBL降解脱色的研究

以酸性紫FBL为降解目标,采用亚硫酸钠-Fe(Ⅱ)-溶解氧体系产生的硫酸根自由基(·SO4-)降解酸性紫FBL脱色,比较了不同体系的降解脱色性能,考察了pH值、Fe~(2+)浓度、SO_3~(2-)浓度、空气流量、酸性紫FBL的初始浓度对降解脱色的影响。结果表明,在最佳的实验条件为:pH=7.0,Fe2+浓度为0.75 mmol/L,SO_3~(2-)浓度为1.25 mmol/L,空气流量为0.70 L/min,污染物浓度为128 mg/L。经过40 min的降解脱色,酸性紫FBL溶液的脱色率可达到94%以上。     

DDTC改性磁性纳米Fe_3O_4对水中镉的吸附行为

采用二乙基二硫代氨基甲酸钠(DDTC)改性磁性纳米材料Fe_3O_4,制得一种新型磁性纳米材料(DDTC-MNPs),并用于吸附重金属Cd~(2+)。借助扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、傅里叶红外光谱仪(FTIR)、热重分析仪(TG)等手段对其进行表征,采用批量吸附实验考察了该材料对Cd~(2+)的吸附性能。结果表明,DDTC-MNPs粒径约为20 nm;其对Cd~(2+)的去除率随溶液pH值的增加而增加,在较广的pH值范围(3.0～7.0)对Cd~(2+)实现有效吸附;共存离子K~+、Na~+、Ca~(2+)和Mg~(2+)会对DDTC-MNPs吸附Cd~(2+)产生一定影响,但仍能保持良好吸附效果;吸附动力学表明,DDTC-MNPs对Cd~(2+)的吸附在10 min内基本达到平衡,符合准二级动力学;等温吸附符合Langmuir模型(R~20.97),表明该吸附为单分子层化学吸附,理论最大吸附量为21.74 mg/g; DDTC-MNPs对Cd~(2+)的吸附热力学参数ΔG~00、ΔH~00、ΔS~00,表明吸附反应为自发放热反应;经吸附-解吸4次后,DDTC-MNPs对Cd~(2+)的去除率仍高于70%。     

兰州新区灰土次生盐渍化机理

为了查明兰州新区灰土地基盐渍化的机理,对兰州新区舟曲中学等场地的素土掺入熟石灰、Ca(OH)_2、Mg(OH)_2、CaSO_4等试剂后进行易溶盐含量分析,同时进行对比发现:石灰的掺入使土体中的可溶性硫酸盐含量显著增大,使土体次生盐渍化;掺入纯Ca(OH)_2和Mg(OH)_2后土样中硫酸盐含量显著增加,并且与掺入熟石灰的样品中的硫酸盐含量差别不大,这说明灰土盐渍化主要是石灰中Ca(OH)_2和Mg(OH)_2引起;灰土中可溶性硫酸盐的增加与Ca~(2+)、Mg~(2+)离子对土体中胶体颗粒吸附的阳离子(Na~++K~+)及阴离子(SO_4~(2-)等)的交换作用有关,而土壤胶体吸附的阴阳离子在易溶盐试验制取浸出液时,处于吸附状态的离子不能溶于浸出液,故易溶盐试验检测不到胶体吸附的离子。