松花江一级阶地包气带岩性特征及其对农药吸附与降解的影响

对松花江一级阶地包气带的岩性特征分析结果表明,三层介质均为砂土,有机质和粘土矿物含量较少,水的渗透系数由袁层到深层显著增大.阿特拉津在三层介质中的吸附系数依次为1.2 mL/g、0.6 mL/g和0.2 mL/g,自然降解半衰期为124 d、153 d和225 d,能够长期残留在包气带中,构成对地下水的威胁.     

煤体结构对煤层气吸附-解吸及产出特征的影响

煤的孔隙、物理化学结构差异对煤层气的吸附-解吸及产出特征有巨大影响。基于对不同煤体结构煤的孔隙、结构、力学性质的认识,利用现场实测资料,分析了煤体结构对煤层气产出的影响。结果表明：构造变形使煤的孔容和比表面积增大,吸附能力增强。含气量和损失量呈正相关关系;在含气量相同的情况下,逸散速率相对大小依次为：原生结构煤<碎裂煤<碎粒煤<糜棱煤。原生结构煤和碎裂煤的临界解吸压力大于糜棱煤。在0~45 min、45~95 min、95~185 min,平均解吸速率关系为：原生结构煤<碎裂煤<糜棱煤,而在185~485 min内,平均解吸速率关系反生改变,即：糜棱煤<原生结构煤<碎裂煤。在含气量大致相等时,原生结构煤和碎裂煤的解吸量及解吸时间明显大于糜棱煤。     

土壤包气带土体无机氮的吸附与微生物作用影响试验方法

文章通过河北平原山前地区包气带土体的氮素循环及硝酸盐污染地下水的过程,对包气带土体与微生物细菌对三氮的运移转化作用进行了实验研究,介绍了用于溶质运移的预测与准确估算进入地下水的氮素含量求其参数的实验方法及特点.     

有机氯代烃在壤土中的吸附和解吸特性

选取三氯乙烯(TCE)、顺-1,2-二氯乙烯(cis-1,2-DCE)、1,1,1-三氯乙烷(1,1,1-TCA)、1,2-二氯乙烷(1,2-DCA)4种常见的有机氯代烃,通过批次实验研究其在壤土中的吸附和解吸特性。结果表明:4种有机氯代烃在壤土中的吸附平衡时间约为3 d;在本文研究的整个浓度范围内,4种有机氯代烃的吸附等温线基本呈线性趋势,但更符合Freundlich模型。对于有机氯乙烯而言,TCE在壤土中的吸附特性较为显著,线性分配系数K_d为0.624 L/kg,其次是cis-DCE,K_d为0.238 L/kg;对于有机氯乙烷而言,1,1,1-TCA在壤土中的吸附特性较为显著,K_d为0.520 L/kg,其次是1,2-DCA,K_d为0.353 L/kg。这进一步表明4种有机氯代烃化合物在壤土中的吸附特性与化合物本身的疏水性有关。通过Abdul、Dobbs、Rao和Cong经验公式估算lgK_oc值发现,Abdul估算所得lgK_oc比实测值偏小,Cong估算lgK_oc比实测值偏大,Dobbs和Rao与实测值更为接近;说明 Dobbs和Rao经验公式更适用于预测有机氯代烃化合物在壤土的吸附特性。另外,研究发现有机氯代烃的解吸过程具有明显的滞后性,吸附特性较强的物质,其解吸较为缓慢。     

蒙脱石与滑石矿物对菲吸附-解吸行为的对比研究

采用批量处理平衡实验,考察蒙脱石与滑石矿物对菲的吸附解吸行为。采用Henry和Freundlich方程对其吸附等温线进行分析比较,并着重考察软阳离子K+对上述两种矿物吸附菲的影响机制。研究结果表明:蒙脱石对菲的吸附等温线表现出明显的非线性,吸附/解吸有滞后现象,Freundlich方程最符合其吸附/解吸曲线;滑石吸附菲的能力较之蒙脱石的强,且吸附呈线性,其吸附曲线与Henry方程吻合程度最好。此外,随着溶液中K+离子浓度增加,蒙脱石吸附菲的能力增强,而滑石吸附菲的能力减弱,说明软阳离子K+对蒙脱石吸附菲有明显的强化作用,而对滑石吸附菲却有抑制作用。说明黏土矿物内部结构与表面理化性质控制着污染物的吸附-解吸环境行为,从而影响着PAHs等污染物的迁移转化。     

平均有效应力对煤系页岩瓦斯微观吸附-解吸特性影响试验研究

页岩气井初期和后期产气规律差异本质上是三维应力变化下微观游离态、吸附态瓦斯赋存运移产出机制不同。为从微观角度揭示平均有效应力对煤系页岩气井生产初期游离态瓦斯和后期吸附态瓦斯产出规律影响,以双鸭山盆地东保卫煤矿36~#煤层底板煤系页岩为研究对象,采用核磁共振T₂谱技术对模拟原位应力状态煤系页岩试样进行瓦斯微观吸附-解吸试验。以平均有效应力作为煤系页岩所受原位应力状态指标,以核磁共振T₂谱幅值积分作为煤系页岩微观吸附态、游离态瓦斯含量定量表征指标,定量研究了吸附-解吸过程中煤系页岩微观吸附态和游离态瓦斯含量与平均有效应力的关系,及微观吸附态和游离态瓦斯迟滞系数与平均有效应力的关系,通过多因素线性回归明确了平均有效应力对煤系页岩微观吸附态和游离态瓦斯赋存产出规律影响。试验发现:吸附-解吸过程煤系页岩微观吸附态瓦斯含量与平均有效应力关系分别符合Dubinin-Radushkevich(简称D-R)函数模型和Weibull函数模型,吸附-解吸过程微观游离态瓦斯含量与平均有效应力均符合线性函数模型;微观吸附态瓦斯迟滞系数随着平均有效应力降低以对数函数规律...     

混合菌种对地下水中三氯乙烯的生物降解和吸附解吸的实验研究

由于氯代有机溶剂的大量使用和不合理的处置,致使三氯乙烯(以下简称TCE)成为地下水中常见的有机污染物.本实验以TCE为靶污染物,采用批试验方法,研究了灭菌后的混合菌种对不同浓度TCE的吸附影响.实验结果表明:当TCE浓度在10～200mg/l范围内,TCE的吸附模式符合Cs=0.17976C2.3639e等温方程;TCE的解吸模式符合C=0.02987C2.1461e等温方程;吸附在15min内平衡;解吸在1h内平衡.     

铀(Ⅵ)-8-羟基啉喹络合物吸附波的研究和应用

本文报道了在pH=5.5的HAc-NH_4Ac缓冲溶液中,于单扫描示波极谱仪上,E_p=-0.52V(SCE)处,铀(VI)与8-羟基喹啉(HOx)能产生一灵敏的络合吸附波。并试验了影响波高的各种因素,在实验条件下,导数波波高与铀浓度在0.02—2.50ppm范围内呈线性关系。采用TBP萃淋树脂分离后测定矿物、岩石中痕量铀,得到了满意的结果。实验证明,该络合物为—荷负电的络阴离子,其络合物组成为(UO_2·Ox_4)~(2-·),条件隐定常数β=1.55×10~(18)。     

某垃圾填埋场包气带砂土对NH4+-N的吸附研究

对某垃圾填埋场包气带砂土吸附氨氮的机理进行了研究,通过吸附等温实验主要探讨了其吸附过程、不同粒级土的吸附贡献和吸附氨氮的3种形态。结果表明:样品土对氨氮的等温吸附线符合Langmuir模式,原土的计算最大吸附量为435 mg/kg;中砂、细砂和实验原土的吸附能力大小顺序为:原土>细砂>中砂;在样品土中,粉质粘土随着初始铵溶液浓度的升高吸附绝对量和吸附贡献率都在上升,由50 mg/L时的43%贡献率上升到400 mg/L时70%的贡献率,成为原土吸附氨氮的主要贡献者;随着初始铵溶液浓度的升高,水溶态铵、可交换态铵和固定态铵的绝对量都大致呈上升趋势,它们的最大吸附量分别为112.3、97.5和214.0 mg/kg;铵溶液中的铵离子进入粘土中的大致顺序为:颗粒表面的扩散层(主要为水溶态铵)→吸附层(主要为可交换态铵)→矿物晶格内部和晶层空间(主要为固定态铵)。     

西藏班公湖-怒江缝合带--深部地球物理结构给出的启示

通过跨越缝合带的综合地球物理和地质调查研究,查明了地质上推测的“班公湖-怒江缝合带”的深部结构和构造,提出了下述观点现有资料尚不足以证明,“班公湖-怒江缝合带”是严格意义上的缝合带,而趋向表明是一个老的弧后拉张区,在后来的印度大陆与拉萨地块碰撞挤压过程中,先是沉积了巨厚的第三纪地层,仅在20Ma(?)以来才转变成挤压体制,形成多条逆冲断裂;纳木错-申扎逆冲的蛇绿岩片带代表着侏罗纪洋的主要缝合带位置,在其闭合过程中洋壳与陆壳一起向北发生俯冲,并形成班戈岩带所代表的岩浆弧,在岩浆弧后出现了拉张区;下地壳向北挤压增厚,物理性质不同的上、下地壳之间相互运动而形成了一条缓倾的剪切片理化带,南北长达300km,命名为主羌塘逆冲断裂带(MQT);并使班戈岩片整体向南逆推上去,致使地壳分层增厚;在拉张期伦坡拉小地块向下运动,20Ma以后转变成压缩体制后又开始向上逆推,再加上后期的剥蚀,致使班戈深成岩体出露于地表;唐古拉山、各拉丹冬等年轻的火山岩浆带与地表显示的构造活动无直接关系,推测应是地壳深层作用引起的构造岩浆活动的显示。     

包气带对三氯乙烯的吸附行为研究

有机污染物在包气带的吸附行为,直接影响有机污染物在环境中的迁移、转化等过程。采用浅层和深层包气带样品,利用批实验的方法研究不同有机碳含量的样品对三氯乙烯(TCE)的吸附行为。研究表明,包气带表层土壤比深层土壤的有机碳含量高,可能存在竞争吸附的问题,说明该土壤的吸附行为是以矿物吸附为主、有机质吸附为辅的类型;表层土壤的吸附具有较好的线性行为,不存在饱和吸附量;深层土壤有机碳含量低,其吸附为非线性的。     

非饱和土毛细滞回与变形耦合弹塑性本构模型

在修正剑桥模型的基础上,提出了一个非饱和土毛细滞回与骨架变形耦合的弹塑性本构模型。该模型考虑了基质吸力与饱和度对屈服应力的影响,可以同时描述非饱和土的弹塑性变形特性与毛细循环滞回效应。根据塑性体变的产生使非饱和土进气值增大的特点,建立了变形对土-水特征曲线影响的数学描述。该模型有效地考虑了饱和度对前期屈服应力的作用,准确地反映了土体在不同土-水状态条件下（脱湿和吸湿过程）强度特性的变化,而且还可以有效地描述水力循环历史对土体变形的影响。通过与试验数据对比,证明了该模型能够模拟非饱和土的主要力学特性。     

包气带黄土环境研究与放射性废物处置

黄土中的粘粒含量较高、比表面积较大、吸附性较强、阳离子交换容量也较高,这些因素对迟滞放射性核素的迁移有利。而且黄土的非饱和渗透系数K(θ)远远低于它的饱水渗透系数K_(?)。使得放射性核素在黄土中的迁移很慢。因此,包气带黄土作为中、低放射性废物处置库的环境屏障是可行的。     

区分毛细和吸附作用的非饱和土抗剪强度模型

基于对非饱和土中孔隙水毛细和吸附作用的区分,得到了一种机制明确的非饱和土抗剪强度模型。首先,假定两种非饱和土的特殊状态,即只存在毛细作用的理想毛细状态和只存在吸附作用的理想吸附状态。分别给出了这两种理想状态的抗剪强度模型,其中毛细作用的影响可表示为考虑气化过程的有效饱和度和吸力的乘积,吸附作用的影响可初步简化表示为表观黏聚力的最大值。其次,利用二元介质模型,认为非饱和土中土-水作用是由这两种理想状态的不同权重组合而成。通过气化概率分布函数,表示了实际非饱和土中两种理想状态的参与比重,建立了适用于较广吸力变化范围的非饱和土抗剪强度模型。最后,通过与试验结果及当前流行的模型拟合结果的对比,验证了所建立的模型的合理性。研究表明,在考虑吸力对非饱和土力学性质的影响时,应该区分吸力的不同作用。     

非均质包气带三氮累积转化模拟砂箱试验

为研究包气带非均质结构对氮素迁移转化的影响,采用室内砂箱实验模拟了1.72 mm/h降雨强度下NH₄-N污染非均质包气带的过程。通过观测出水及土壤溶液中NH₄-N、NO₂-N和NO₃-N质量浓度变化,分析探讨了NH₄-N在含有两个亚粘土透镜体的非均质包气带介质中的迁移转化和累积时空分布特征。结果表明：经过89 d物理吸附和微生物作用,出水NH₄-N首先迅速增加然后逐渐减小,而出水NO₃-N含量持续增加,其间NO₂-N出现累积峰,系统最终达到平衡稳定状态;土壤溶液中NH₄-N在两亚粘土透镜体上表面累积较多,NO₃-N和NO₂-N在上透镜体中的累积含量大于下透镜体;而砂槽上部土壤中出现明显的NO₃-N累积,NH₄-N和NO₂-N则在下部土壤和亚粘土透镜体中累积较多。包气带介质质地、粗 细交互结构及降雨淋溶、水分运移对“三氮”的迁移转化和富集有重要影响。     

热脉冲式包气带微流速监测系统研究和室内试验

本文介绍了热脉冲式包气带微流速监测系统的原理研究、硬件设计及其标定和室内模拟试验.该监测系统理论上应用了线状热源热传导方程的两个阶段:计算微流速采用的是热传导方程的稳态阶段;计算热导率和土壤含水率用的是方程的非稳态阶段.监测系统前端机的研制着重介绍了硬件设计.室内模拟试验为饱和砂土的室内对比试验,流速值从18～485mm/h.实验结果显示系统的测量值和实际值能很好的吻合.     

沙漠包气带水分运移机理研究

针对沙漠包气带的特点,运用中子仪—负压计—地温计联合观测法,对试验场典型地段水位埋深分别为lm,2m,3m的包气带含水量、水分势能和温度场进行了长期野外实地观测,并总结出相应的日变化、季节变化规律,分析了降水、蒸发等气象因素对包气带水分的影响过程,从而得出沙漠包气带水分运移机理及运移规律。为红砂岗矿区水源地水资源评价提供了科学依据。     

包气带硝酸盐分布的差异性及其形成机理:以正定、栾城为例

在地表等量氮输入条件下,包气带中硝酸盐含量分布是其抗污染能力的直接表征。阐明不同包气带中硝酸盐分布的差异并分析其成因对于评价下覆含水层的硝酸盐污染脆弱性、保护地下水资源免遭硝酸盐污染,具有重要意义。本文基于太行山山前冲洪积扇上栾城和正定两个16m深包气带硝酸盐含量数据,指出两个剖面上包气带中硝酸盐分布特征的差异性。分析研究区的施肥历史、大气降水的入渗补给强度及土壤有机质含量,认为包气带水分运移速度和反硝化能力是导致包气带硝酸盐分布差异的两个关键因素。在分析N同位素测试技术进步的基础上,指出利用同位素技术对包气带中的反硝化能力的定量化研究有望取得新进展。     

黄土高原丘陵沟壑区包气带土壤水运移过程

包气带土壤水运移过程是黄土高原生态修复中亟需回答的关键科学问题。环境同位素方法可获取其他方法难以获取的水文过程信息。通过对黄土高原丘陵沟壑区羊圈沟小流域降水、包气带0~150 cm土壤水和绣线菊（Spiraea salicifolia）木质部水等样品的同位素δD和δ18O进行测定。结果表明:羊圈沟小流域降水同位素组成受蒸发作用影响较大,呈现明显分馏效应。包气带土壤水、降水与木质部水同位素组成存在明显月份变化特征。降水是土壤水的主要补给来源,灌丛的水分利用来源主要为降水和土壤水,符合降水-土壤水-植被水的运移特征。灌丛木质部水和20~40 cm土壤水δD和δ18O最为接近,20~40 cm土壤水是灌丛水分利用的主要来源。研究揭示了包气带土壤水运移过程及植物水分利用来源,为土壤水运移过程、模型结构与参数识别等提供科学依据。