土壤对氟离子吸附与解吸的动态土柱法研究

用饱水动态土柱法对氟离子的吸附与解吸特征及其反应动力学特征进行了初步探讨。结果表明，氟离子的吸附与解吸特征可分别用Ｌａｎｇｍｉｕｒ模型和Ｆｒｅｎｄｌｉｃｈ模型来表征。而氟的吸附与解吸反应动力学均可用Ｅｌｏｖｉｃｈ方程来描述。吸附与解吸过程是一个由反应速率控制的不可逆过程。     

铅在高岭石表面的解吸动力学

经过酸性条件下（pH=3.1)Pb(Ⅱ）高岭石表面解吸动力学的研究，发现解吸反应与吸附反应动力学相似，也是一个二阶段的过程，即初始的快速解吸之后伴随着一个缓慢的释放过程。在快速解吸阶段，7min内解吸量即已达到41％。吸附铅没有完全解吸，有近38％残留在高岭石表面，即解吸和吸附过程不是完全可逆的。解吸过程可以用扩展Elovich方程、Elovich方程、双常数方程和一级扩散方程较好地似合。     

碳羟磷灰石吸附水溶液中镉离子的动力学研究

碳羟基磷灰石(CHap)对水溶液中镉离子的吸附过程是一个复杂的非均相固液反应过程，从动力学角度来看，大致可分为两个阶段：初期阶段反应速度快，动力学过程复杂；后期阶段反应速度较慢，并符合一级反应动力学方程。实验表明：反应速率常数k1与温度T之间的关系符合阿累尼乌斯公式，吸附的活化能为Ea=6．075J／mol，吸附的频率因子A=220s^-1。同时，k1与镉离子初始浓度呈负相关性，与介质pH值、CHap用量呈正相关性．     

煤基质中甲烷扩散动力学特性研究

甲烷在煤基质中的质量传递过程可用费克第一定律或费克第二定律来模拟。本文通过等温吸附-解吸实验的动力学数据,以费克第二定律为理论基础,对煤基质球形单元模型建立了试验求取扩散特性的方法。晋城煤样等温吸附及解吸实验的数据处理结果表明,吸附-解吸速率均随压力及煤样气含量的增加而增加;吸附速率与解吸速率随压力的变化曲线基本相同。      

方解石负载羟基磷灰石复合材料去除水中铀离子的PRB活性介质研究

铀污染地下水分布于世界多国,其危害备受关注。本文基于溶胶-凝胶法制备方解石负载羟基磷灰石复合材料(CLHC),通过静态与动态对比试验,探讨了PRB活性介质对水中铀离子的吸附机理和去除效果。试验结果表明,制备的CLHC表面被羟基磷灰石覆盖,对铀离子具有较强的吸附能力。当U的初浓度为5.0 mg/L、试验周期为2 h、溶液pH值为4、CLHC用量为0.5 g/L时,CLHC可以吸附水中所有的铀离子。CLHC对铀离子的吸附过程可以用Langmuir等温吸附模型、粒子内扩散吸附动力学模型和准二级吸附动力学模型较好地进行描述。石英砂负载羟基磷灰石与CLHC相比,后者具有更强的吸附能力,而且具有更长的使用寿命。CLHC在吸附铀的过程中没有价态变化,其对铀离子的吸附主要为离子交换的化学吸附。本研究的成果可为可渗透反应墙被应用于铀污染地下水修复提供试验依据。     

铁（氢）氧化物悬液中磷酸盐的吸附-解吸特性研究

铁（氢）氧化物对P的吸持和释放在一定程度上决定着P的生物有效性和水体富营养化。以两种环境中常见晶质铁氧化物（针铁矿和赤铁矿）为对照,采用X射线衍射（XRD）、透射电镜（TEM）、热重分析（TGA）和孔径分析以及动力学和吸附-解吸热力学平衡等技术方法,研究了弱晶质水铁矿对P吸附-解吸特性,并探讨了相关机制。实验表明,三种矿物对P的吸附分为起始的快速反应和随后的慢速反应,它们均符合准一级动力学过程,反应中OH释放明显滞后于P吸附,P吸附经历了从外围到内囤配位、单齿到多齿配位过渡的过程,与晶质氧化铁比,水铁矿吸附容量和OH释放量更大、慢速吸附反应更快、存在缓慢扩散反应阶段,吸附容量依次是：水铁矿（436μmol／m^2）〉针铁矿（262μmol／m^2）〉赤铁矿（228μmol／m^2）,针铁矿和赤铁矿吸附P符合L（Langmuir）模型,而水铁矿更符合F（Fremldlictl）模型。中性盐介质（KCl）中在最大吸附量时P的解吸率依次为：水铁矿（85％）〈针铁矿（10％）〈赤铁矿（125％）,柠檬酸通过配体解吸和诱导溶解两种机制促进P的解吸,最大吸附量时解吸率依次是：针铁矿（25％）〈水铁矿（32％）〈赤铁矿（50％）。     

天然黄铁矿对阳离子有机染料RhB吸附特性研究

以黄铁矿作为吸附剂研究罗丹明B(Rhodamine B,RhB)的吸附特性,用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对黄铁矿进行了表征。考察了接触时间、溶液pH值、离子强度、温度等对黄铁矿吸附RhB的影响。结果表明,在吸附平衡时间120 min、pH值4.0时,吸附量达到最大值21.3 mg/g。升高温度,黄铁矿对RhB的吸附量逐渐增大。而离子强度对吸附几乎没有影响。实验数据与Langmuir吸附模型拟合良好,整个吸附动力学模型符合准二级吸附动力学模型。热力学研究证实了该吸附过程是自发进行的。通过对吸附反应结束后的黄铁矿进行煅烧处理,去除表面吸附的RhB,结果表明煅烧一次的黄铁矿仍然可以吸附废水中约50%的RhB,具有重复利用的价值。     

非饱和带土体-浅层地下水系统氟的地球化学——以河北邢台山前平原为例

邢台山前平原浅层高氟地下水分布区，浅层地下水与非饱和带土体构成了一个完整的水文地球化学系统。在该系统中，非饱和带土体的氟源强度及浅层地下水体聚集和保存氟的条件是影响非饱和带土体浅层地下水之间氟迁移和富集的两个关键因素。其中前者直接受控于土体的矿物成分、化学成分和粒度组成，而后者主要取决于浅层地下水的化学成分特征。大气降水入渗条件下，非饱和带土体浅层地下水系统氟迁移和富集动态模拟实验结果表明，非饱和带土体是浅层地下水重要的供氟源，非饱和带水土系统氟的地球化学反应主要为水相络合反应、溶解／沉淀反应和吸附／解吸     

氟铝交互作用对茶园土壤氟吸附动力学特征的影响

在氟的不同初始浓度及不同水土比情况下,茶园土壤对氟的吸附平衡时间均在25min左右,但对动力学方程拟合效果有一定差异,除了初始浓度为4.0mg/L(水土比10∶1)、20.0mg/L(水土比40∶1)、100.0mg/L(水土比40∶1和20∶1)处理氟的吸附动力学不能用一级动力学方程或二级动力学方程描述外,其余处理均可以用双常数方程、Elovich方程、一级动力学方程、二级动力学方程和抛物线方程这5个动力学方程描述。在铝存在下,不同氟铝比对氟的吸附动力学过程有明显影响,表现为吸附速率下降,吸附平衡时间延长,50min左右达吸附平衡。动力学方程拟合效果虽然有一定差异,但均可以用这5个动力学方程描述。在有无铝存在下,茶园土壤氟的吸附动力学特征用双常数方程和Elovich方程描述的效果更好。     

江汉平原旱地和水田土壤镉的吸附与解吸特征及影响因素

为揭示旱地和水田土壤镉的吸附解吸特征,以江汉平原黄豆地、棉花地以及水稻田土壤为研究对象,开展土壤镉的吸附动力学实验、等温吸附?解吸实验以及有机质的影响实验.结果表明:江汉平原土壤对镉的吸附是一个较为复杂的吸附动力学过程且以化学吸附为主,研究区土壤镉的初始吸附速率总体上表现为水田土壤大于旱地土壤;旱地土壤对Cd2+具有较...     

矿物溶解的表面化学动力学机理

本文应用表面化学理论分析了矿物在水溶液中的溶解反应动力学机理。表面化学的催化作用使矿物溶解反应的活化能显著降低。矿物溶解速率受表面吸附、表面交换反应和解吸反应等表面化学过程的控制并与溶液的pH值有关，正比于溶液αH＋值的nθ次幂。受表面吸附控制时，nθ＝1，溶解速率随pH增大而减小；受表面交换反应控制时，nθ＝0，溶解速率与pH无关；受解吸反应控制时，酸性条件下nθ为0～1内的正小数，碱性条件下nθ为-1～0之内的负小数。大多数矿物的溶解作用在酸性条件下受表面吸附和／或表面交换反应控制，在碱性条件下受解吸反应的控制。     

高氟水灌溉区水－土－植物系统氟迁移转化环境效应分析──以河北沧县为例

文章以河北沧县高氟水灌溉区土壤氟的积累与分布特征、氟等温吸附试验、吸附动力学试验、土柱模拟试验以及农作物含氟量为依据，对高氟水灌溉区水－土壤－植物系统氟迁移转化环境效应进行讨论分析，并提出了防止氟环境恶化的对策。     

高氟水灌溉区水－土－植物系统氟迁移转化环境效应分析──以河北沧县为例

文章以河北沧县高氟水灌溉区土壤氟的积累与分布特征、氟等温吸附试验、吸附动力学试验、土柱模拟试验以及农作物含氟量为依据，对高氟水灌溉区水－土壤－植物系统氟迁移转化环境效应进行讨论分析，并提出了防止氟环境恶化的对策。     

粉煤灰-粉质粘土对氟离子的吸附作用

不同土层对氟离子的吸附能力不同,在吸附能力较弱的土层建设贮灰场,会导致周边地下水中氟离子质量浓度较高,污染地下水。吉林市来发屯灰场运行多年来,地下水中氟离子质量浓度与背景环境未见明显差异,本文通过对来发屯灰场粉煤灰-粉质粘土和灰场外土层的比较分析,探究吸附机理,结果表明：粉煤灰-粉质粘土对氟离子有较强的吸附能力,能有效防止其对地下水的污染。     

土壤中Cd离子地球化学行为模拟实验 ——以山西的典型土壤为例

土壤样品分别采于山西省大同、太原和临汾3个地区。实验分成吸附解吸、竞争吸附和运移实验3个部分。其中吸附实验又分成砂粒土壤和粘粒土壤2个粒级分别实验。结果表明：在常温常压下,3种土壤对Cd的吸附用Langmuir模式来拟合较合适,土壤粘粒的吸附能力大于土壤砂粒的吸附能力。Zn^2＋与Cd^2＋共存时,Cd的吸附受到抑制,在本实验浓度下,腐殖酸对土壤吸附Cd的抑制作用不明显。解吸过程显示土壤对Cd离子的解吸与有机碳、阳离子代换量成负相关。Cd在土壤中的穿透曲线是Cd在土壤中吸附、解吸、络合、迁移等作用的综合体现．Cd在各种土壤中的运移时间顺序为：大同土壤〉临汾土壤〉太原土壤,从而得出Cd在壤质砂土中运移得最快、在粉土中运移得最慢的结论。     

非平衡吸附放射性核素迁移数值模型研究

放射性核素在以水作为载体于多孔介质中迁移时，吸附与解吸作用不容忽视．吸附与解吸为一非平衡过程，本文建立了考虑非平衡吸附的放射性核素迁移数植模型，模型中对于水动力弥散方程和非平衡吸附关系式的耦合，采用数值离散、直接代入的方法使数值求解便于实施．利用现场核素迁移试验观测资料对所建立的非平衡吸附核素迁移数值模型进行了检验，充分说明了该模型的有效性．     

远红外作用下不同含水率煤体吸附/解吸能量变化规律

煤体对气体进行吸附/解吸过程的本质是气体分子和煤基质表面分子或原子相互作用的过程，而发生相互作用的本质是能量变化，为了深入研究远红外作用下煤层气吸附/解吸过程及能量变化规律，利用自主研制装置进行远红外作用下不同含水率煤样对CO₂的吸附/解吸实验，然后利用远红外热辐射原理所得的吸附/解吸能量公式对实验结果进行计算，得到不同含水率煤体吸附/解吸过程能量变化规律。结果表明:在远红外作用下，解吸率虽然随含水率增大呈下降趋势，但是下降幅度明显减小，远红外作用可以降低水分对煤层气吸附/解吸能力的影响；远红外作用下不同含水率煤体对气体吸附/解吸过程是一个物理变化，从能量角度可以解释该过程，其变化规律与等温吸附/解吸过程相吻合。研究结果丰富了煤层气增产技术理论。      

改性蒙脱石吸附水中氟离子的实验研究

制备四种改性蒙脱石，并利用X射线衍射分布和化学成分分析方法对其进行了表征，选用其中两种对水中的氟离子进行了吸附试验，通过正交实验确定了它们吸附氟离子的适宜条件及吸附等温线（25℃）。结果表明，制备的改性蒙脱石具有很强的吸附氟离子的能力，在pH分别为5和4时的除氟效果最好，吸附等温线符合Freundlich型吸附等温线方程。     

重金属离子与石英表面反应的实验研究

石英对Ｃｕ＾２＋,Ｐｂ６２＋,Ｚｎ＾２＋,Ｃｄ＾２＋,和Ｎｉ６２＋等二价重金属离子的吸附等温线研究表明,石英对重金属离子的吸附反应可用Ｆｒｅｕｄｌｉｃｈ方程很好地进行描述,拟合曲线相关系数〉０．９６,吸附反应以形成金属离子单配位形态为主,只是Ｃｕ＾２＋,Ｚｎ＾２＋和Ｎｉ＾２＋等三种离子有一部分双配位形态生成。同时,利用表面配位理论模式对实验结果进行拟合,其结果为表观表面配位常数ｌｇＫＭ＝２．２－３     

硫化物矿物的表面反应及其在矿山环境研究中的应用

硫化物矿物的表面反应机理决定了以硫化物矿物为主的尾矿的重金属释放、吸附、解吸机制，其反应动力学与矿山环境污染程度存在内在联系。本文系统介绍了硫化物矿物的表面反应研究现状，包括反应机理、表面结构、表面位、反应产物、反应速率等，并指出了有待进一步研究的几个问题。