海水中磷酸盐在固体粒子上阴离子交换作用──海水中磷酸盐-固体粒子相互作用的V形交换率-pH曲线

于１９９０年２月在青岛鲁迅公园采得海水样品；１８９年５月在南京采得伊利石样品，在苏州有得高岭石样品；１９９０年３月实验室合成针铁矿和δ－ＭｎＯ３样品。用振荡平衡实验、离心分离方法和光度分析方法测定３种电溶液（ＮａＣｌ溶液、ＮａＣｌ－ＣａＣｌ２溶液和海水）中酸盐在上述４种固体粒子上的交换率－ＰＨ曲线。测定结果表明，海水中磷酸盐在固体粒子上的交换率－ＰＨ曲线为Ｖ形，并建立阴离了液－固界面作用的交换率－     

海水中磷酸盐在固体粒子上阴离子交换作用 海水中磷酸盐-固体粒子相互作用的台阶型等温线

通过研究氯化钠溶液中磷酸盐在4种固体粒子（针铁矿、δ－氧化锰、伊利石和高岭石）上的交换等温线及钙对上述交换等温线的影响，发现磷酸盐液－固界面作用的台阶型等温线（2个台阶），可用分级离子／配位子交换等温式定量描述。钙能够促进磷酸盐在针铁矿和δ－氧化锰上的交换作用，其机理是交换在固体粒子上的钙再结合溶液中的磷酸盐，形成表面无机三元络合物。     

海水中磷酸盐在固体粒子上阴离子交换作用 海水中磷酸盐-固体粒子相互作用的台阶型等温线

通过研究氯化钠溶液中磷酸盐在４种固体粒子上的交换等温线及钙对上述交换等温线的影响，发现磷酸盐液－固界面作用的台阶型等温线，可用分级离子／配位子交换等温式定量描述，钙能够促进磷酸盐在针铁矿和δ－氧化锰上的交换作用，其机理是交换在固体粒子上的钙再结合溶液中的磷酸盐，形成表面无机三元络合物。     

海水中液－固界面上负离子分级交换吸附研究──Ⅰ．E（％）－pH关系曲线和新的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、相互作用的交换百分率Ｅ（％）－ｐＨ曲线．钼在这三类固体粒子上的Ｅ（％）－ｐＨ曲线分别为新发现的Ｎ－型曲线，以及峰型和反Ｓ型曲线．其中Ｎ－型曲线在负离子交换吸附文献中尚未见报道，本文提出用＂静电交换和分级离子／配位子交换共同作用＂的观点作理论解释．峰型和反Ｓ型Ｅ（％）－ｐＨ曲线可用固－液界面上负离子交换吸附作用解释．钼（Ⅵ）在这三类粒子上的交换能力顺序为：水合氧化锰＞水合氧化铁＞粘土矿物．     

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研究──Ⅰ.E(%)－pH关系曲线和新的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)相互作用的交换百分率E(%)-pH曲线.钼在这三类固体粒子上的E(%)-pH曲线分别为新发现的N-型曲线,以及峰型和反S型曲线.其中N-型曲线在负离子交换吸附文献中尚未见报道,本文提出用“静电交换和分级离子/配位子交换共同作用”的观点作理论解释.峰型和反S型E(%)-pH曲线可用固-液界面上负离子交换吸附作用解释.钼(Ⅵ)在这三类粒子上的交换能力顺序为:水合氧化锰>水合氧化铁>粘土矿物.     

黄河水中镉（Ⅱ）与悬浮粒子液—固界面交换反应的研究

本文研究了黄河悬浮粒子与镉（Ⅱ）相互作用的离子交换率（％）—pH曲线，以及河水中赖氨酸存在下对该曲线的影响。主要结果有；（1）镉以Cd（OH）+形式在悬浮粒子上进行阳离子交换，在天然pH下（8．0×8．5），镉离子交换率接近最大值；（2）镉离子浓度由8．9×10－6mol·L－1增加到2×8．9×10－6mol．L－1时，离子交换率降低；（3）浓度为6．8×10－6mol·L－1的赖氨酸对提高离子交换率起促进作用；（4）交换剂为转化沙的镉离子交换率比未转化沙小；（5）海水、金沙江水中悬浮粒子对镉的吸附弱于黄河水。     

黄河水中无机固体粒子与4种重金属液-固界面的交换作用

于 1 996年 5— 1 2月在实验室用离子交换法对黄河干流内蒙古清水河县喇嘛湾断面黄河水中无机固体粒子与Cu2 、Pb2 、Zn2 、Cd2 的液 -固界面作用进行了研究 ,得出离子交换率E %与pH的关系 ,找出了 4种重金属离子的pH突跃范围和最大离子交换率。结果表明 ,在黄河水中 4种重金属离子主要以羟基络合物的形式M(OH) 与无机固体粒子进行一价阳离子交换。随金属离子浓度增加E %降低 ,4种重金属离子与转型沙的交换率大于未转型沙。     

海水中天然溶解有机物在固体颗粒上的吸附

实验研究海水中天然溶解有机物（ＤＯＭ）在δ－ＭｎＯ２、粘土和二氧化硅上的吸附,海水中溶解有机碳（ＤＯＣ）在δ－ＭｎＯ２、高岭石、伊利石和二氧化硅上的吸附率随ｐＨ的增加而减小。结果表明,在天然海水ｐＨ８．１条件下,海水中天然溶解有机物在这４种固体粒子上的吸附率大小为：δ－ＭｎＯ２（３２％）＞伊利石（１４％）＞高岭石（４％）≈二氧化硅（３％）。根据统计热力学方法得到的公式能够很好地拟合海水中ＤＯＭ在固体颗粒物上的吸附。     

海水中碳酸根与固体粒子的相互作用

本文研究了海水中碳酸根在固体粒子上的吸附。碳酸根在各种因素颗粒物上的吸附程度上大小顺序为：赤铁矿〉δ－ＭｎＯ２〉水锰矿〉ＳｉＯ２,最大吸附量可达到约２ｍｇＣ／ｇ吸附剂,且最大吸附值均在天然海水ｐＨ（ｐＨ８）左右。在低ＰＨ时,碳酸根对ＮａＣｌ介质中砷酸根的吸附没有影响,在高ｐＨ时,则降低了砷酸根在固体颗粒物上的吸附量,因此碳酸根的存在对其他阴离子的吸附会产生竞争作用。     

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”。     

海水中天然溶解有机物在针铁矿上的吸附

于１９９６年３月在青岛小麦岛采得天然海水样品,在实验室合成针铁矿样品。用振荡平衡实验和紫外／过硫酸钾法测定了海水中溶解有机物在针铁矿上吸附的等温线和交换率－－ｐＨ曲线,并讨论了天然溶解有机物的吸附对海水中溶解有机碳分布的可能影响。测定结果表明,溶解有机物在针铁矿上的吸附等温线为Ｌａｎｇｍｕｉｒ型,当吸附达到最大值时,在针铁矿表面能够形成有机物单覆盖层。ｐＨ能影响溶解有机碳（ＤＯＣ）在针铁矿上的吸附     

黄河水中无机固位粒子与4种重金属液—固界面的交换作用

于１９９６年５－１２月在实验室用离子交换法对黄河干流内蒙古清水河县喇嘛湾断面黄河水中无机固体粒子与Ｃｕ＾２＋、Ｐｂ＾２＋、Ｚｎ＾２＋、Ｃｄ＾２＋的液－固界面作用进行了研究,得出离子交换率Ｅ％与ｐＨ的关系,找出了４种重金属离子的ｐＨ突跃范围和最大离子交换率,结果表明,在黄河水中４种重金属离子主要以羟基络合物的形式Ｍ（ＯＨ）＾＋与无机固体粒子进行一价阳离子交换,随金属离子浓度增加Ｅ％降低,４种重金属离子与转型沙的交换率大于未转型沙。     

胶州湾沉积物-海水界面硅的交换速率及其影响因素探讨

采用实验室培养法在原位温度和溶氧条件下测定了胶州湾沉积物-海水界面硅的交换速率,并探讨了相关环境因子对界面交换速率的影响机制。结果表明,胶州湾沉积物-海水界面硅的交换表现为从沉积物向水体释放,其交换速率在947~4 889 μmol/（m2·d）范围内,平均速率为1 819 μmol/（m2·d）。表层沉积物中叶绿素a（Chl a）和总有机碳（TOC）是影响胶州湾沉积物-海水界面硅交换速率的主要环境因子,同时表层沉积物的含水率（φ）、生源硅（BSi）和粘土含量以及间隙水中溶解硅酸盐（DSi）对沉积物-海水界面硅的交换也有重要影响。由此可推知,胶州湾沉积物-海水界面硅的交换速率主要受生物活动和溶解-扩散双重过程调控,而表层沉积物粒度与底层水体中DSi对胶州湾硅的释放影响较小。     

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

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-MaO₂, 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。     

海水介质中Zn(Ⅱ)在蒙脱石 针铁矿混合物上交换的加和性研究

海水中元素在悬浮物上的固-液界面作用是控制海水中元素迁移变化的重要因素,长期以来一直是海洋化学的主要研究课题之一。 海水中金属元素在粘土矿物、氧化铁、氧化锰上的交换作用已有许多报道。本实验室也系统地研究了几种重金属元素分别在不同形态的粘土矿物、水合氧化铁和水     

海水介质中Zn（Ⅱ）在蒙脱石／针铁矿混合物上交换的加和性研究

海水中元素在悬浮物上的固-液界面作用是控制海水中元素迁移变化的重要因素，长期以来一直是海洋化学的主要研究课题之一。     

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。     

海水中酚类有机污染物在粘土表面上的交换作用——Ⅱ.酚类有机污染物在粘土表面上的交换等温线及其分级交换的空间位阻效应

前 言 海洋中溶解有机碳的浓度一般为0.5～2(×10~(-6)),只是海水中无机物的1/10~5,此外尚有更少的固体粒状有机物.海水中有机物的存在量虽然不大,但在许多场合下起着很重要的作用,特别是在液-固界面相互作用中可能起关键作用.许多研究表明,天然水中的颗粒物能显著地吸附有机物,并且在吸附有机物后使其表面带有负电荷,吸附的有机物对微量金属元素的吸附和天然颗粒物的凝聚有着十分重要的影响.因此,研究有机物在悬浮颗粒物上的吸附作用也就显得十分必要.