滨海含水介质胶体对垃圾渗滤液氨氮的吸附特征

根据天津含水介质的结构和组成,选择代表性的2种含水介质,分析了土样和胶体的主要物理和化学性质,系统测定不同胶体对氨氮吸附的动力学曲线和吸附等温线,并分析了胶体粒径、ζ电位、电泳淌度对吸附作用的影响。结果表明,含水介质胶体对氨氮的吸附动力学过程为对数曲线,其平衡时间约为20~24 h;不同胶体的吸附等温线均为直线型理想吸附,并且当水相中氨氮浓度低于一定浓度时,不但不产生吸附,反而使胶体中的残留氨氮释放出来;胶体颗粒细,比表面积大,表面能大,吸附能力就越大;胶体的ζ电位和淌度愈高,胶体的稳定性愈大,与铵离子接触的机会多,容易吸附铵离子。     

不同SAR条件下滨海含水层胶体释放与渗透性变异

在野外调查的基础上, 研究不同钠吸附比(SAR)条件下滨海含水层胶体释放规律, 采集天津平原区代表性含水层土样, 采用室内批实验和土柱实验, 研究胶体释放浓度和释放量的动态特征, 识别不同含水介质胶体释放的差异性, 同时分析胶体颗粒释放过程中含水介质渗透性变异特征.结果表明, 在NaCl和CaCl₂混合溶液系统中, 含水层含水介质胶体颗粒的释放与地下水溶液所含阳离子价态有关, Ca2+含量越高, SAR越小, 胶体越不容易释放出来, Ca2+对胶体释放的抑制作用越强烈.土柱实验表明不同吸附比情况下粉砂和中砂胶体释放浓度均很小; 当地下水中SAR为0和8时粉土胶体释放很少, 当溶液的SAR为∞时胶体有明显的释放, 释放浓度随孔隙体积数的增加而增加, 在52个孔隙体积数瞬时达到峰值73.76 mg/L, 然后缓慢减少, 最后累积释放量达0.13 mg/g.胶体释放过程中, 粉土、粉砂和中砂渗透性损失分别为98.2%、86.7%和95.9%;含水介质渗透性的降低主要是由于释放的胶体颗粒在空间上重新分布造成的.      

不同pH条件下胶体对含水介质中铵氮迁移的影响

为了研究在不同酸碱条件下含水介质中铵氮迁移的胶体效应,文章在室内水动力弥散试验的基础上,进行了不同酸碱条件下天然黏土胶体对铵氮迁移影响的试验。研究结果表明:土柱出水铵氮穿透曲线表现为"未穿透"、"开始穿透"和"完全穿透"三个阶段;含水介质对铵氮的迁移有一定的阻滞作用,阻滞因子Rd1。根据胶体DLVO理论,不同pH不仅影响水溶液中铵氮水解平衡,同时也影响胶体粒径及Zeta电位,影响铵氮、胶体及含水介质三者间的相互作用,从而进一步影响铵氮在含水介质中的迁移:当水溶液pH为3.5时,含胶体含水介质对铵氮的阻滞因子Rd(4.17)大于无胶体铵氮Rd(3.57),胶体对铵氮的迁移起到阻滞作用;pH为10.5时,不含胶体Rd为2.50,大于含胶体Rd(2.03),胶体对铵氮运移促进作用;pH=7.5时,胶体对铵氮迁移影响不显著;同时研究发现,不论有无胶体作用,不同酸碱环境中含水介质对铵氮迁移的阻滞作用一致,阻滞系数大小均表现为:Rd(pH=10.5)Rd(pH=7.5)Rd(pH=3.5)。     

地下水系统中镍污染和天然胶体共迁移特征

为了对地下水系统中天然胶体与Ni²⁺的共迁移特征进行研究,通过静态吸附实验和石英砂模拟含水层介质柱实验研究了土壤胶体对Ni²⁺在地下水中运移的影响,以及pH、离子强度（IS）、有机质等对土壤胶体吸附Ni²⁺的影响。结果表明：随着pH值升高,土壤胶体对Ni²⁺的吸附量增加;离子强度的增加会显著地降低土壤胶体吸附Ni²⁺的能力;腐殖酸（HA）的存在会增强胶体对Ni²⁺的吸附能力;在有胶体的情况下,Ni²⁺穿透砂柱的时间会缩短,吸附能力增强,吸附量增加,但当离子强度增加时,虽然Ni²⁺穿透砂柱的时间也被缩短,但是吸附量却降低。     

砂岩含水介质中铀的吸附和迁移行为研究

地浸铀矿山退役后,含水层中残留的含铀浸出液随着地下水的运动向下游迁移扩散,存在对周边地下水污染的风险。本文设计了若干组批实验和柱实验,研究铀在北方某地浸铀矿山砂岩含水介质中的吸附和迁移行为。实验结果表明,砂岩对铀的吸附在12 h以内达到平衡,铀初始浓度越高,砂岩的铀吸附容量越大;砂岩对铀的吸附为吸热反应,温度升高有利于吸附反应的进行。溶液pH值和共存 {\mathrm{HCO}}_3^{-}浓度会对铀的吸附作用产生强烈的影响:pH值在7左右时,铀的吸附量最高; {\mathrm{HCO}}_3^{-}浓度越高,铀的吸附量越低。这些影响是通过改变溶液中铀的络合形态和砂岩矿物表面的电荷性质实现的。柱实验表明,pH值、铀浓度、流速和 {\mathrm{HCO}}_3^{-}浓度是影响铀在饱和砂岩含水介质中迁移的重要因素。pH值≤7时,pH值越高,砂岩柱越不易被铀穿透;而铀浓度、流速、 {\mathrm{HCO}}_3^{-}浓度越高,砂岩柱越易被铀穿透。两点非平衡模型可以很好地拟合不同条件下铀在砂岩柱中的迁移过程。批实验获得的分配系数是柱实验的1.16.6倍。通过对比实验条件、含水层特性和地下水化学特征,确定分配系数为48.1 mL/g时,较适合描述研究区内砂岩含水层中的铀迁移。上述认识为地浸铀矿山地下水铀的反应运移过程和天然自净化机理提供了理论依据。     

地下水系统中胶体的形成机理及其对污染物迁移的影响

胶体能有效地吸附地下水中的污染物并对其迁移距离及速度产生显著的影响 ,因此 ,研究胶体在地下水中的性质具有重要的意义。鉴于这一研究工作所存在的困难 ,叙述了在地下水中胶体的取样方法及分析技术 ,且以分析胶体在地下水系统中的形成机理为基础 ,对胶体的迁移与富集规律的定量模拟预测作了简要的介绍。     

地下咸水储能回灌含水层胶体释放动力学与渗透性变异

为了揭示天津滨海地区咸水储能回灌过程中含水层渗透性变化的机制,采用室内土柱试验的方法研究不同温度下咸水储能回灌过程中含水层胶体的释放量、释放速率以及胶体释放对含水层渗透性的影响,同时探讨了胶体释放过程中Ca2+的变化特征。研究结果表明,咸水储能回灌过程中含水层胶体释放是脉冲式的,表现为突然增加,然后缓慢降低,大约20个孔隙体积为一个周期;胶体累积释放量随着孔隙体积数的增加而增加;胶体释放量与孔隙体积数为分段函数,不同阶段胶体累积释放量增长幅度和释放速率发生变化。胶体释放过程中含水层的渗透系数随着孔隙体积数的增加呈“S”型曲线;0℃、10℃和20℃情况下咸水含水层渗透系数分别增加了4.02倍、12.21倍和6.63倍;不同温度下虽然含水层渗透系数开始有差异,但60个孔隙体积数后渗透系数均接近15 cm/d左右。胶体释放过程中也存在着Ca2+-K+、Na+ 阳离子交换作用,不同的温度下这种交换作用动态特征不同。     

柴达木盆地新生代沉积转移及其动力学意义

新生代柴达木盆地的坳陷、沉积作用和周缘山体隆升存在着很好的耦合关系,沉积中心位置、沉积范围大小及沉积中心的平面形态有规律的变化,反映出新生代柴达木盆地承受过来自北缘祁连山方向、西北缘阿尔金山方向以及南缘昆仑山方向三组挤压应力的作用,其中来自阿尔金山方向的应力一直在持续发挥作用;来自盆地南北缘的应力也始终发挥重要作用,同时经历了一个由北东向(古近纪早—中期)→北北东向(古近纪末期—中新世早期)→近南北向(中新世中期—上新世中期)→北东向(上新世晚期)的转向过程。在此基础上建立了柴达木盆地新生代发展演化模式,提出柴达木盆地新生代经历了由北向南挤压—旋转、由南西向北东挤压—旋转以及由向北挤压—旋转的动力学演化过程。     

不同粒径泥沙共存吸附动力学模式研究

天然水体中泥沙组成具有非恒定性和非均匀性,而不同粒径泥沙的吸附能力差异很大.因此.讨论天然水体中泥沙对重金属污染物的自净能力,必须研究不同粒径泥沙共存(即非均匀沙)的吸附模式.通过系统室内静态试验,研究了不同粒径泥沙共存吸附的吸附动力学模式.它表明,不同粒径泥沙共存吸附体系各粒径之间不存在竞争和干扰,共存体系单位重量泥沙的吸附量等于各粒径泥沙单独存在,在相同条件下单位重量泥沙的吸附量乘以其在共存体系中所占份额的和.这在一定程度上解决了天然河流水体泥沙吸附量的计算问题.     

悬浮颗粒的浓度对其在饱和多孔介质中迁移和沉积特性的影响

多孔介质中悬浮颗粒迁移和沉积特性的研究对地下污染物净化、石油开采、核废料处置、水土保持等有很重要的意义。对4种不同浓度的悬浮颗粒在3种不同的渗流速度下进行室内试验,研究悬浮颗粒的浓度对其迁移和沉积特性的影响。结果表明,在一定的悬浮颗粒浓度下,随着渗流速度的增加,穿透曲线中的悬浮颗粒的相对浓度也增大。同时,渗流速度一定时,悬浮颗粒的浓度存在一个临界值,小于该临界值,穿透曲线中的相对浓度随悬浮颗粒的浓度增大而增大;大于该临界值时,相对浓度随悬浮颗粒的浓度增大而减小。另外,悬浮颗粒的临界浓度是与渗流速度相关的,随着渗流速度增加,悬浮颗粒的临界浓度也逐渐增大     

乙酸丁酯萃取火焰原子吸收法测定铝酸钠溶液中的镓

在6．0mol／LHCI介质中,用乙酸丁酯苹取镓,水反革取后,用火焰原子吸收测定镓。方法线性范围为0～100μg／mL,检出限为0．028μg／mL,样品加标回收率为97．9％～101．8％,RSD在2．83％～3．96％之间。方法应用于拜尔溶液中镓的测定,结果满意。     

Geochemical assessment of groundwater around Macherla-Karempudi area,Guntur district,Andhra Pradesh

Groundwater in Palnad sub-basin is alkaline in nature and Na⁺-Cl⁻-HCO₃⁻ type around Macherla-Karempudi area in Guntur district, Andhra Pradesh. Total dissolved solids (TDS) show strong positive correlation with Cl⁻, Na⁺, Ca²⁺ and Mg²⁺, and positive correlation with SO₄²⁻, K⁺ and HCO₃⁻. Calcareous Narji Formation is the dominant aquifer lithology, and water-rock interaction controls the groundwater chemistry of the area. Chloro-alkaline indices (CAI) are positive at Miriyala, Adigopula, Mutukuru, Macherla and Durgi suggesting replacement of Na⁺ and K⁺ ions from water by Mg⁺⁺ and Ca⁺⁺ ions from country rock through base exchange reactions. Negative CAI values are recorded at Terala, Rayavaram and Nehrunagar, which indicate exchange of Na⁺ and K⁺ from the rock as cation-anion exchange reaction (chloro-alkaline disequilibrium). TDS range from 91 to 7100 ppm (Avg. 835 ppm) and exceed the prescribed limit of drinking water around Mutukuru, Durgi, Rayavaram, Khambampadu and Ammanizamalmadaka areas. Scanty rainfall and insufficient groundwater recharge are the prime factors responsible for high salinity in the area. Fluoride content ranges from <1 to 3.8 ppm and contaminated areas were identified around Macherla (1 sq km; 3.8ppm), Mandadi (1 sq km, 2.1ppm) and Adigopula (2 sq km, <1 to 3.7 ppm). The % Na⁺ content varies from 17 to 85 with the mean value of 57, and eighty (80) samples showed higher %Na⁺ in comparison to the prescribed limit of 60 for irrigation water. Sodium Adsorption Ratio (SAR) and % Na⁺ in relation to total salt concentration indicate that groundwater (51%) mostly falls under doubtful to poor quality for irrigation purpose. Groundwater of Adigopula village is fluoride contaminated and remedial measures are suggested to improve the water quality.     

冲击荷载下玄武岩纤维水泥土吸能及分形特征

为研究玄武岩纤维对水泥土冲击破坏过程中能量吸收及碎块块度分布特征的影响,采用Φ50 mm变截面霍普金森压杆（split Hopkinson pressure bar,简称SHPB）试验装置对不同玄武岩纤维掺量的水泥土进行了冲击压缩和动态劈裂试验,分析了冲击荷载作用下玄武岩纤维掺量与水泥土吸收能、破坏形态和分形维数 的关系,试验结果表明：随着玄武岩纤维掺量的增加,水泥土吸收能呈先增大后减小的趋势,超过最佳掺量后,由于纤维-纤维薄弱面的存在,水泥土吸收能减少;冲击破坏后水泥土破碎块度分布是具有统计意义上的分形,冲击压缩试验中水泥土破碎块度平均粒径随玄武岩纤维掺量的增加而不断增大,对应的 值总体上呈现不断减小的趋势;在动态劈裂试验中,玄武岩纤维掺量在0～2.0%范围内,水泥土破碎块度平均粒径呈现上升趋势, 值不断减小,玄武岩纤维掺量超过2.0%后,平均粒径有所降低,对应 值增大。玄武岩纤维水泥土吸收能和 值之间有着密切的联系,冲击压缩试验中,吸收能在分形维数为2.20～2.26范围内呈先增大后减小的趋势,而在动态劈裂试验中,吸收能在分形维数为1.85～2.20范围内总体呈现下降趋势,两者具有一定的负相关性;合适掺量的玄武岩纤维对水泥土动态特性起着积极作用,通过试验得出玄武岩纤维的合适掺量为1.5%～2.0%。     

不同频率循环荷载作用下岩石阻尼比试验与变形破坏机制细观分析

通过对取自海南昌江核电厂一期工程主厂区的黑云母花岗岩,在RMT－150B多功能全自动刚性岩石伺服试验机进行单轴不同频率的循环加卸载试验,研究花岗岩动应变-应力滞回曲线、动弹性模量和阻尼比同循环频率之间的规律,然后对破坏断裂断口进行细观电镜扫描试验,分析了不同频率下花岗岩断口细观形貌与结构特征。结果表明,花岗岩在循环荷载作用下的加卸应力-应变曲线并不重合,而是形成一个封闭的滞回环;当循环频率在0.01～1.0 Hz范围内变化时,随着频率增大,花岗岩滞回环面积、动弹模和阻尼比都增大;通过细观数字图像试验分析发现,循环荷载作用下,随着频率的增大,岩石断口细观裂纹总的数目、面积、分形维数均变大。文中给出不同频率循环荷载作用下岩石破裂的细观损伤力学机制,研究成果对海南昌江核电厂的地震反应分析和场地安全性评价有着重要参考价值。     

基于Sentinel-1A雷达影像的崇明东滩芦苇盐沼植被识别提取

为研究芦苇盐沼植物在一个生长周期不同生长季节的雷达后向散射系数变化特征,对芦苇分布信息进行提取,探究Sentinel-1A卫星数据在长江口湿地植被监测中的应用前景。以对长江河口崇明东滩南部为研究区域,利用2016年11个时相的Sentinel-1A雷达卫星影像VV（vertical transmit/vertical receive）+VH（vertical transmit/horizontal receive）双极化数据,分析潮滩地带芦苇、白茅、海三棱藨草、水体和光滩在植被生长周期内的雷达后向散射强度变化特征,对芦苇盐沼植被进行识别提取。结果表明：相较于VH极化方式,VV极化方式下不同地物的后向散射强度差异更为明显,芦苇的后向散射强度在枯叶期下显著高于其他地物;进行芦苇植被提取时,需要对植被枯萎期不同潮位状况下的雷达影像进行组合运算,芦苇提取精度可达到88.7%;对芦苇植被雷达后向散射强度和临近时相的光学遥感归一化植被指数（normalized difference vegetation index,I_NDV）进行相关性分析,发现两者呈良好的正相关关系,相关系数为0.78。     

不同温度条件下氨氮在砂土中的吸附实验研究

温度的变化能够改变水体的环境,引起周围环境中的离子吸附解吸作用的变化.不同于其他土壤,砂土的保水保肥能力更差,砂土地区一旦发生氨氮(NH+4-N)污染,情况会更加严重和突出.为防治砂土地区NH+4-N污染提供理论依据与技术支持,通过NH+4-N的静态吸附试验,研究不同温度条件下NH+4-N在粗砂、中砂、细砂中的吸附转化特征,得到如下结论:在试验设置的温度区间内,总的趋势是温度越低,砂土对NH+4-N的吸附量越高,表明温度升高对NH+4-N的吸附有抑制作用,这主要是因为吸附过程中会产生弱放热效应,进而降低渗滤介质对NH+4-N的平衡吸附量;在25~30℃区间内存在硝化与反硝化作用的临界温度,当温度低于临界温度时,NH+4-N吸附量的减少主要是由于发生了硝化反应,当温度高于临界温度时,NH+4-N的吸附量减少主要是由于发生了反硝化反应.     

不同加载方位角下单轴压缩千枚岩扩容特性

对成兰铁路4种典型千枚岩开展不同加载方位角的单轴压缩扩容特性试验研究,研究结果表明：千枚岩一般在峰前产生扩容现象,加载方位角和各向异性程度影响其扩容行为。扩容前后纵、横向应变速率明显不同,扩容前轴向应变率大于横向,扩容后则反之;千枚岩体积应变正负转换点相对峰值点有3种出现情况：峰前、峰后和不出现,不同出现概率与加载过程中原生裂纹的参与程度、形式以及对破坏模式的影响有关。千枚岩扩容率最大值出现在轴向应变最大瞬间,高方位角对扩容更敏感;千枚岩扩容起始应力普遍较低,不同方位角和岩性差别较大;弹性模量、泊松比显著地反映了千枚岩加载中的变形破坏过程,扩容对其产生重要影响。     

Speciation of Cr and V within BOF steel slag reused in road constructions

Basic Oxygen Furnace (BOF) steel slag is a residue from the basic oxygen converter in steel-making operations, which is partially reused as an aggregate for road constructions. It is essentially composed of calcium, silicon and iron but also contains potential toxic elements present as traces, like chromium (Cr, 2600 mg kg^− 1) and vanadium (V, 690 mg kg^− 1), which can be released. The linked results of chemical analysis, XRD and SEM-EDX enabled to identify the main mineral phases composing BOF slag and EDX micro-analyses indicated that V and Cr were associated to dicalciumferrite. A 47-days static leaching test at a laboratory scale with a controlled pH of 5 (pH_stat leaching test) showed that Cr was little released, while V was significantly released. Finally, X-ray absorption near-edge structure (XANES) spectra of 3 BOF slag samples were recorded (“raw”, leached 47 days at pH 5 and aged 2 years in a lysimeter). XANES spectra showed that Cr is present at octahedral coordination in the trivalent form, the less mobile and less toxic one, and that its speciation does not evolve during natural ageing and leaching at pH 5. They also indicated that V is predominantly present in the + 4 oxidation state and seems to become oxidized to the pentavalent form (the most toxic form) during natural ageing.     

Dynamics of coarse particulate matter in the turbidity maximum zone of the Gironde Estuary

There is a lack of studies devoted to coarse particulate matter (CPM) in estuaries, although this fraction can disturb activities that filter large volumes of water, such as industrial or fishery activities. In the macrotidal and highly-turbid Gironde Estuary, a monthly sampling of CPM was performed in 2011 and 2013 at two stations in the Turbidity Maximum Zone (TMZ) to understand its seasonal, tidal and hydrological dynamics. Regardless of the season and station, low quantities of CPM (few g m⁻³) were observed in comparison with suspended particulate matter (several 10³ g m⁻³). The highest concentrations were consistently recorded in bottom waters and at the upstream station. Whereas there is no clear link between the CPM present in the column water and spring or neap tides, an increase in the CPM size has been identified at the two stations after a flood event, fact potentially critical regarding filtering functioning of estuarine activities.