长江口重金属固液界面过程Ⅲ.水合氧化铁吸附Pb、Cu、Cd的动力学

本文模拟长江口某些环境条件,研究了水含氧化铁吸附Pb、Cu、Cd的动力学,测定了不同体系、不同温度下的正向速率常数,估算了Pb、Cu的吸附活化能分别约为7和11千卡/克分子.结果表明:水合氧化铁对Pb、Cu的吸附能力较强,对Pb、Cu、Cd三元素的吸附速率次序为Pb>Cu>Cd,与热力学平衡常数的次序相一致.论证了表面交换吸附反应是此固液界面过程的控制步骤的动力学机理,从而可对长江口现场调查结果予以理论上的解释.此外,本文探讨了界面吸附的正向速率常数和活化能的估算方法.     

长江口重金属元素的固液界面过程——Ⅰ.沉积相中Pb、Cu和Cd的行为和沉积机理

本文阐述了长江口表层沉积物及其酸可溶相和间隙水中Pb、Cu和Cd的分布,分析了它们与环境参数的关系,发现它们的多数与沉积物的粒度、有机质、氧化铁和粘土矿物的含量之间有较好的相关性,与Eh、pH也有一定的关系.间隙水和沉积物之间存在着准平衡关系.Pb、Cu在两相间的分配主要受氧化铁和有机质的吸附-解吸和沉淀-溶解过程所控制,Cd的分配主要受CdS的沉淀-溶解过程所控制.     

长江口海域悬浮颗粒物质的行为Ⅱ.1986年1月悬浮颗粒中Fe、Cu和Pb的分析

一、前言长江口水环境中的悬浮颗粒物质,已从化学角度探索其行为。现用选择性化学沥取技术,对悬浮颗粒物质中不同相态的微量元素进行测定,从而了解微量元素在悬浮颗粒物质中各相态的含量、比例和化学行为。这里的选择性化学沥取技术,包括使用MgCl_2溶液、稀醋酸-醋酸钠溶液、过氧化氢、盐酸、羟铵溶液和高氯酸—氢氟酸,对一定量悬浮颗粒上的重金属元素顺序提取Tessier等(1980)用此方法研究了加拿大的Yamaska河和Francois河中悬浮颗粒物质的铜和锌在     

砷酸根的液—固界面交换吸附研究——pH和Ca(Ⅱ)的影响

研究ｐＨ和Ｃａ（Ⅱ）对砷酸根在海水与ＮａＣｌ介质中对水合氧化物和粘土矿物上交换吸附的影响：（１）在酸性条件下和海水及ＮａＣｌ介质中，砷酸根在针铁矿上的交换率Ｅ（％）—ｐＨ曲线呈平顶峰型、在δ－ＭｎＯ呈峰型、在粘土上分别呈双峰型和肩峰型。这是砷酸根存在多种形式与固体表面发生离子／配位子交换以及介质中阴离子竞争交换吸附共同作用的结果。（２）在碱性条件下的海水介质中，砷酸根与水合氧化物和粘土矿物的Ｅ（％）—ｐＨ曲线都呈Ｖ型，这是因为生成了具有一定结构的液—固界面三元络合物之故。（３）在ＮａＣｌ介质中，Ｃａ加入起促进作用，再次证明液—固界面三元络合物生成机理与Ｖ型曲线的内在关系     

海水中液－固界面上负离子分级交换吸附的研究 Ⅱ.交换吸附等温线和新的N－型曲线

本文研究了海水中钼(Ⅵ)与粘土矿物(高岭石、蒙脱石)、水合氧化铁(赤铁矿、无定形氧化铁)和水合氧化锰(水锰矿、δ-MnO₂)相互作用等温线,钼(Ⅵ)-粘土矿物体系所得是一种具有极大值的N-型等温线,钼(Ⅵ)-水合氧化物体系所得是具有一个拐点和两个台阶的“台阶型”等温线.这两类等温线在负离子交换吸附文献上均尚未见报道.N-型等温线的产生是因溶液中钼(Ⅵ)的复杂存在形式和负离子交换机理复合作用的结果.“台阶型”等温线的形成则是氧化物表面存在着几类能量不同的羟基分级交换吸附的结果.     

海水中液－固界面上负离子分级交换吸附的研究 Ⅱ.交换吸附等温线和新的N－型曲线

本文研究了海水中钼（Ⅵ）与粘土矿物（高岭石、蒙脱石）、水合氧化铁（赤铁矿、无定形氧化铁）和水合氧化锰（水锰矿、δ－ＭｎＯ＿２）相互作用等温线，钼（Ⅵ）－粘土矿物体系所得是一种具有极大值的Ｎ－型等温线，钼（Ⅵ）－水合氧化物体系所得是具有一个拐点和两个台阶的＂台阶型＂等温线。这两类等温线在负离子交换吸附文献上均尚未见报道。Ｎ－型等温线的产生是因溶液中钼（Ⅵ）的复杂存在形式和负离子交换机理复合作用的结果。＂台阶型＂等温线的形成则是氧化物表面存在着几类能量不同的羟基分级交换吸附的结果。     

海水中锌在针铁矿、赤铁矿和无定形水合氧化铁上液-固分配的一种新的化学模型

本文在海水中锌与三种形式的水合氧化铁相互作用之pH曲线和等温线两方面取得如下主要结果:(1)实验发现了一类有一个“拐点”或两个“平台”的海洋化学上的新型等温线;(2)用分级离子交换理论解释了这类等温线;(3)基于上述理论导出了与实验结果吻合的等温线方程式;(4)用作图法求出了相应的平衡常数H_1和H_2;(5)由离子交换率(％)-PH曲线知,镉以CdCl~ 的形式在水合氧化铁上进行阳离子交换。并详细研究了实验条件的变化对曲线的影响。     

渤海湾西北部水体中Zn、Cd、Pb和Cu的形态分布

调查了解沿岸河口区痕量金属浓度及形态变化,是研究河口水化学及河口环境化学的重要课题,对进一步了解微量元素在海洋中的循环过程更有重要意义,关于锌等四种痕量金属在海洋中的存在形态及其研究,国外已有不少报道^[1,2],随着环境科学的不断发展,研究我国海湾及河口海区的痕量金属存在形态和转移机理,是当前普遍重视的课题.     

海水中液-固界面的台阶型动力学曲线 Ⅱ.液膜扩散-递进扩散-界面分级交换反应联合控制的复合模型理论

为定量解释海水中液-固界面的台阶型动力学曲线及其台阶的消长变化规律,在我们已提出的“液膜扩散和递进液膜扩散控制的复合模型”和“海水中液-固界面分级离子/配位子交换理论”基础上,吸取Crank的若干数学处理方法,进而提出适合于非稳态体系的“液膜扩散-递进扩散-界面分级交换反应联合控制的复合模型”。     

长江口海域有害重金属转移机理——Ⅱ.粘土矿物对重金属吸附作用的热力学和动力学的实验室模拟研究

关于控制水体中重金属含量的因素,六十年代以来文献陆续有所报导.在海水体系中粘土矿物对重金属的固定作用的研究,较早期的有Chester(1965)的伊利石吸附海水中钴和锌的研究.近五年来又见有Rermers[1]、Murray[2]、Meyers[3]、O'conner[4]、Weijden[5]以及Robin[6]等进一步分别探讨了粘土矿物对重金属吸附作用的影响因素、吸附能力及吸附动力学等问题,其中有的还提出了吸附作用的模式.     

海洋化学中的直线自由能关系——Ⅱ.海水中元素的液-固分配

本文第1部分中,我们用一种比较简捷的方法,导出了海洋化学中直线自由能关系。通过海洋化学中若干重要体系的实验数据,验证了海洋化学中直线自由能关系的客观存在。它们是海水元素溶存形式(海水化学模型)中A-Cl,A-OH,A-SO_3,A-CO,A-F等离子对稳定常数之间的直线自由能关系,海水中金属和有机物质(hum)相互作用的稳定常数与海水化学模型的稳定常数之间的直线自由能关系。本文中我们进一步研究海水     

海洋中液-固界面作用的分形研究 Ⅱ.混合交换剂表面分维的加和性规律和非加和性规律研究

用SAXS方法验证了海洋化学液-固界面研究中一些混合交换剂体系的分维分别具有加和性和非加性规律。实验测得:针铁矿/蒙脱石、水锰矿/无定形氧化铁、δ-MnO_2/针铁矿、δ-MnO_2/无定形氧化铁等混合交换剂体系的表面分维对混合百分率具有线性加和性;而高岭石/无定形氧化铁、无定形氧化铁/蒙脱石、δ-MnO_2/蒙脱石、δ-MnO_2/氧化铁凝胶等混和交换剂具有非线性加和性。上述诸体系在海水介质中平衡一年后,SAXS测定的表面分维皆具有非线性加和性,或非线的程度有所增加。     

海洋沉积物不同地球化学相中Zn、Cu、Pb、Cd的连续提取和测定——一珠江口沉积物的研究

沉积物可视为水环境条件的反映的结果,对天然水沉积物的研究,在探索天然水的化学相互作用和界面平衡的研究方面,有很重要的意义,有时甚至是关键性的因素,过去对海洋沉积物化学成分的研究,揭示了各种元素在海洋沉积物中的总分布,探索了其中矿物的蕴藏量及其经济价值等,随着地球化学研究的深入,拢统地测定元素的总浓度是很不够的,因为由此不能阐明海洋沉积物复杂的地球化学变化过程.     

海水中液—固界面的台阶型动力学曲线：Ⅱ.液膜扩散—递进扩散—界…

为定量解释海水中液－固界面的台阶型动力学曲线及其台阶的消长变化规律，在我们已提出的“液膜扩散和递进液膜扩散控制的复合模型”和“海水中液－固界面分级离子／配位子交换理论”基础上，吸取Ｃｒａｎｋ的若干数学处理方法，进而提出适合于非稳态体系的“液膜扩散－递进扩散－界面分级交换反应联合控制的复合模型”。     

海水中液-固界面的台阶型动力学曲线 Ⅰ.动力学曲线之台阶的消长和变化规律

对海水中Zn(Ⅱ),Ca(Ⅱ),Cd(Ⅱ)与高岭石、伊利石和蒙脱石等粘土矿物;无定形水合氧化铁、α-FeOOH等铁的水合氧化物;δ-MaO_2,γ-MnOOH,水锰矿等锰的水合氧化物等30个左右实验体系的液-固界面台阶型动力学曲线进行了系统的实验测定和全面的条件研究。在实验测定上提出两种方法、互为校核。对动力学曲线之台阶的消长和变化规律作了系统研究,确定主要影响因素是:金属离子初始浓度、固体交换剂量、体系的pH值和温度,以及搅拌速度等。     

重金属Pb和Cu对Cd在泥鳅（Misgurnus anguillicaudatus）组织器官蓄积的影响

采用静水生物测试方法,研究了Pb（0.5mg/L）和Cu（0.1mg/L）的相互作用对Cd（0.05mg/L）在泥鳅组织器官中蓄积的影响。结果表明,重金属离子相互作用对Cd在泥鳅组织器官中蓄积的影响与重金属的种类、数量、染毒时间及组织器官性质有关,Cd在泥鳅组织器官中的蓄积顺序为肝〉肾〉肌肉。研究发现,Cd在组织器官中...     

海洋中液-固界面作用的分形研究Ⅰ.SAXS法测量固体交换剂的分维

本文将分形作为一个新概念,应用到海洋化学的液-固界面作用的一系列的研究上。根据用SAXS法测定一些常见的粘土矿物(高岭石,蒙脱石)和水合氧化物(水锰矿、δ-MnO_2、氧化铁凝胶、针铁矿、无定形氧化铁)的分维结果,可将这些结果划分成三类:(1)小尺度模量下具有表面分形;大尺度模量下具有质量分形。(2)只有一种分维值的表面分形。(3)在小尺度模量下和大尺度模量下分别具有不同分维值的表面分形。     

溶解态的Fe、Al、Mn、Si、Cu、Pb和Zn在河口混合过程中的絮凝

本文用生成物法首次对珠江河口混合过程中溶解态的Fe、Al、Mn、Si、Cu、Pb和Zn等元素的絮凝进行研究,以中山大学附近的珠江河水和万山群岛海域的海水按不同比例混合成盐度为0—24‰的系列溶液,对这些元素的絮凝除去机理进行探讨。同时,改变絮凝时间、酸度和温度,求得这些因素对絮凝的影响。结果表明,珠江水中Fe和Pb几乎完全絮凝,其他元素的絮凝率:Cu76%、Mn51%、Al48%、Zn28%和Si1.2%,可见Si在珠江水中呈保守性质。     

长江口及其邻近海区环流和温、盐结构动力学研究Ⅱ.环流的基本特征

利用POM模型,以研究海区的海面风应力、温度和盐度资料作为海面边界条件,以与外海界面处的温度和盐度资料作为侧向液边界条件,并考虑长江径流、台湾暖流和东海沿岸流的影响,对长江口及其邻近海区各季节的三维斜压环流和温、盐结构进行了数值模拟。环流的数值结果表明,冬季和秋季研究海区的水平环流主要由长江径流、东海沿岸流、台湾暖流、杭州湾环流和沿岸流与台湾暖流之间的气旋和反气旋涡构成;东海沿岸流与长江径流顺岸南下,随着自北往南岸界地形坡度的增大,其流幅变窄,流速增强;台湾暖流沿陡坡及其外缘蜿蜒北上,随着自南往北水深的变浅,其流幅由宽变窄继而又由窄变宽,流速却一直由强变弱。冬季和秋季海区纬度断面垂直环流的总趋势由近岸向外海流动,海底地形变化缓慢区离岸流产生波动,海底地形变化显著的陡坡区离岸流产生剧烈振荡而生成强升降流。春季和夏季研究海区的水平环流主要由长江径流与东海沿岸流汇合流、台湾暖流、杭州湾环流、舟山群岛附近及长江径流和东海沿岸流汇合流与台湾暖流之间的气旋和反气旋涡构成;长江径流和台湾暖流平行北上并在长江口以北产生顺时针偏转。由海区水平环流特征和变化趋势证实,春季长江冲淡水已开始向东北偏转,夏季冲淡水的偏转程度、伸展距离和扩展范围都更甚于春季;春季在长江口近岸存在弱上升流,夏季长江口外的陡坡区出现下降流,而长江口以北和以南的陡坡区出现上升流。