亚甲基蓝在海洋沉积物上的吸附行为

本文对常用的染料亚甲基蓝(MB)在海洋沉积物上的吸附行为进行了研究,发现它的吸附机理主要是在沉积物上的表面吸附和微孔作用,吸附与黏土矿物的含量有一定的相关性。在实验浓度范围内,MB在3种不同处理方式沉积物上的吸附行为都可以用Freundlich等温式来描述。通过改变吸附条件发现,随着盐度的增加,吸附能力减小,而温度的改变,对吸附能力的影响并不明显。此外,通过向体系中加入不同表面活性剂来模拟双溶质体系的方法,对MB与表面活性剂的竞争吸附行为进行了研究。结果发现在2种介质中,吐温20(Tween20)的加入对吸附的影响均不大;十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)的加入使MB的吸附能力减弱,在蒸馏水中抑制作用更加明显;在海水中,十二烷基苯磺酸钠(SDBS)对吸附有抑制作用,而在蒸馏水中,SDBS却对吸附起到促进作用。     

亚甲基蓝在海洋沉积物上的吸附行为

本文对常用的染料亚甲基蓝(MB)在海洋沉积物上的吸附行为进行了研究,发现它的吸附机理主要是在沉积物上的表面吸附和微孔作用,吸附与黏土矿物的含量有一定的相关性.在实验浓度范围内,MB在3种不同处理方式沉积物上的吸附行为都可以用Freundlich等温式来描述.通过改变吸附条件发现,随着盐度的增加,吸附能力减小,而温度的改变,对吸附能力的影响并不明显.此外,通过向体系中加入不同表面活性剂来模拟双溶质体系的方法,对MB与表面活性剂的竞争吸附行为进行了研究.结果发现在2种介质中,吐温20(Tween20)的加入对吸附的影响均不大;十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)的加入使MB的吸附能力减弱,在蒸馏水中抑制作用更加明显;在海水中,十二烷基苯磺酸钠(SDBS)对吸附有抑制作用,而在蒸馏水中,SDBS却对吸附起到促进作用.     

邻苯二甲酸二丁酯在海洋沉积物上的吸附行为

本文对常用塑料增塑剂邻苯二甲酸二丁酯( DBP)在海洋沉积物上的吸附行为进行研究,发现它的吸附机理主要是在沉积物上的有机质间分配及表面吸附和微孔作用,吸附与有机质含量和黏土矿物的含量有一定的相关性.在实验浓度范围内,DBP在3种不同处理方式沉积物上的吸附行为分别可以用Linear和Freundlich等温式来描述.通过改变吸附条件发现,随着盐度减小、温度的增加,吸附能力减小;而随酸度的升高,吸附能力先升高后下降.此外,通过向体系中加入不同表面活性剂来模拟双溶质体系的方法,对DBP与表面活性剂的竞争吸附行为进行了研究.结果发现,十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)和吐温80(Tween80)的加入使DBP的吸附能力增强;十二烷基苯磺酸钠(SDBS)的加入使DBP的吸附能力降低.     

Tween20在海洋沉积物上的吸附行为

研究非离子表面活性剂Tween20在海洋沉积物上的吸附行为.发现沉积物中有机质和粘土矿物的含量对其吸附起主要作用.在实验浓度范围内,Tween20在HCl和H2O处理沉积物上的吸附行为可用线性等温式描述,而在H2O2处理样上的吸附行为可用Freundlich等温式来描述.海水的离子强度和温度都影响其吸附行为:离子强度增加,温度降低,会使沉积物的吸附能力增加.根据热力学函数关系计算出吸附焓ΔHθ为-32.98 kJ/mol,吉布斯自由能ΔGθ为-16.01～-16.99 kJ/mol,吸附熵ΔSθ＜0.Tween20在海洋沉积物上的吸附是一自发放热的过程.     

人工海水介质中CTAB在胶州湾沉积物上的吸附动力学和热力学行为

研究了人工海水介质中,阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)在胶州湾沉积物上的吸附动力学和热力学行为。结果表明:沉积物对CTAB的吸附动力学过程可以用伪二级模型进行较好的描述,拟合所得吸附速率常数k2随CTAB的初始浓度和温度的升高而增大。CTAB在沉积物上的吸附等温线可用Freundlich等温式来描述,而蒸馏水介质中,CTAB的吸附表现出两段特征。沉积物的吸附能力随着介质离子强度的增加而增大。计算得到的吸附活化能Ea以及热力学参数ΔH0、ΔS0和ΔG0表明CTAB在海洋沉积物上的吸附为物理吸附,是一个自发、放热、熵增加的过程。     

鼠李糖脂生物表面活性剂胶束性质研究

在考察鼠李糖脂生物表面活性剂所形成胶束的临界胶束浓度(CMC)及其表面吸附行为的基础上,研究鼠李糖脂胶束直径随溶液浓度、pH、盐度的变化特征以及重金属Cd2+和Pb2+共存时对其胶束直径的影响。结果表明,鼠李糖脂的CMC为0.13mmol·L-1。由于鼠李糖脂分子具有较大的空间体积,在表面吸附层中占据较大的吸附面积,吸附量较小,在CMC时的表面最大吸附量(Γmax)为2.48×10-6 mol·m-2,单个分子占有的最小面积(Amin)较大,达到66.92。在0.2~0.8mmol·L-1的浓度范围内,鼠李糖脂形成尺寸较大的囊泡状胶束,其胶束直径分布在50~300nm范围内,集中于100~180nm,且随鼠李糖脂浓度、溶液盐度的增大和重金属离子的加入而增大;溶液pH对胶束尺寸具有显著影响,最大胶束直径出现在pH为5.5~6.0时。     

Li/Fe摩尔比和表面活性剂浓度对水热合成α-LiFeO2的影响

以α-FeOOH、LiOH·H2O、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)和十二烷基苯磺酸钠(SDBS)为原料,采用水热法合成了α-LiFeO2粉体,利用X射线衍射仪(XRD)、冷场发射扫描电子显微镜(SEM)对粉体的物相和微观形貌进行了表征,研究了不同Li/Fe摩尔比及CTAB浓度对α-LiFeO2物相形成和微观形貌的影响.结果表明:当Li/Fe摩尔比为30:1,反应温度为210℃,反应时间为6 h时,可得到纯相α-LiFeO2,随着Li/Fe摩尔比的减少,有杂相α-Fe2O3和Li0.5Fe2.5O4生成;表面活性剂CTAB和SDBS对水热合成α-LiFeO2的物相组成没有影响,但对其微观形貌的影响较大.其中,CTAB主要起到了控制粉体粒径大小的作用,而SDBS除了降低粉体粒径外,还影响到了粉体的微观形貌.随着体系SDBS浓度的增大.粉体经历了多面体、层状和类球形3种形貌,并且平均尺寸降至0.3μm左右.     

苯酚在海洋沉积物上的吸附作用

以苯酚为研究对象，系统地研究了其在南海沉积物上的吸附行为。实验中作者利用紫外可见分光光度计测定苯酚在沉积物上吸附前后的浓度变化，从而可以根据平衡浓度(Ce)和吸附在沉积物上的量(Cs)的关系来推测苯酚在沉积物上的吸附机理。研究表明，苯酚在海洋沉积物上的吸附行为可以同时很好地用Freundlich型、Langmuir型和线型三种吸附等温式来描述，这说明其吸附行为比较复杂。另外，通过改变吸附条件发现苯酚吸附行为受沉积物有机质的含量、介质的盐度、温度、酸度等因素的影响，并且饱和吸附量随着沉积物有机质含量、介质盐度和酸度的升高而增大，随着温度的升高而减小。     

轻柴油/海水微乳[状液]形成的相图研究

用相图方法研究轻柴油／海水微乳的形成。体系相图由水或人工海水（盐度分别为S＝0，10，115，29．471和41．071）／柴油／表面活性剂（AS、CTAB或BRIJ35）／助表面活性剂（正丁醇）在40℃时构成。本文分别研究了表面活性剂类型，油、醇、表面活性剂三者配比及海水盐度对微乳形成的影响。研究结果表明：三种表面活性剂中CATB，酸与表面活性剂的重量比值大于0．43，含油量≤25％，最适宜于形成微乳；形成微乳区面积分数随柴油含量增加而减少，也随海水盐度增加而减少，微乳区总面积分数随海水盐度变化率CTAB＞AS＞BRIJ35，三种表面活性剂体系的微乳区总面积分数依次为CTAB＞AS＞BRIJ35；在含紫油量＞50％时，三体系主要形成的W／O微乳区，在柴油含量≤25％时，对于CTAB体系可形成O／W至W／O连续变化微乳区，对于AS体系，可形成W／O和O／W两个独立的微乳区，而对于BRIJ35体系只形成W／O微乳区。     

胶州湾沉积物表面酸碱性质及对铜的吸附

选取胶州湾海域2个站点的沉积物进行了表面酸碱电位滴定实验,并考察了人工海水介质中对铜离子的吸附性能,比较了介质的盐度和温度等对吸附动力学曲线和吸附等温线的影响.结果发现:2个站点的沉积物随pH值由3增大到10表面质子电荷密度的值由正转负,零净质子电荷点pHPZNPC均在4.0～4.5之间,表面位浓度Hs在1.34×104～1.90×10-4 mol·L-1之间;沉积物对铜离子的动力学吸附曲线可用伪一级动力学方程、伪二级动力学方程、Elovich方程、双常数速率方程拟合,其中伪二级动力学方程符合较好,吸附在2h左右达到平衡;吸附等温线可用Langmuir等温式拟合.零净质子电荷点低、表面位浓度大的沉积物对铜离子的吸附能力较强.蒸馏水介质中,沉积物对铜离子的饱和吸附量小于在稀释人工海水中和人工海水中的结果;较高的温度使饱和吸附量增大.     

东、黄海柱状沉积物中有机磷与无机磷的含量与分布研究

研究了东、黄海海域典型站位柱状沉积物中总磷(TP)、无机磷(IP)及有机磷(OP)的含量及其分布特征.东海、黄海海域3种形态磷的浓度范围分别如下:东海:TP 13.73～19.85 μmol·g~(-1),IP 11.39～16.03 μmol·g~(-1)和OP 2.11～3.81 μmol·g~(-1);黄海:TP 14.44～18.33 μmol·g~(-1);IP 11.79～15.88 μmol·g~(-1)和OP 2.45～2.65 μmol·g~(-1).两海区沉积物中IP/TP和OP/TP变化范围分别为79%～88%和12%～21%.IP是研究海域沉积物中磷的主要存在形式,陆源输入为影响沉积物磷浓度的主要因素.地处长江口附近的E4站和东海中部海区的E6站分别为所有调查站位中各形态磷浓度的最高和最低者.不同海区柱状沉积物中各形态磷浓度的垂直分布特点不同.其分布特征在一定程度上反映了相应历史时段该站位营养盐输入水平、自然条件和人类活动的重大变化.     

环境因子对菲在黄河口沉积物上吸附的影响

为研究多环芳烃从河口到近海的环境归趋行为与生态风险,考察了沉积物质量浓度、溶解性有机质、温度、盐度4种典型环境因子对菲在黄河口沉积物上吸附的影响,比较了黄河口与近海两种沉积物对菲的吸附性能。研究结果表明,沉积物质量浓度越低,单位质量颗粒物的菲吸附量越高;共存的溶解性有机质对菲的吸附具有增促作用,且腐殖酸比黄腐酸的作用更显著;温度的升高不利于菲的吸附,而盐度的增加有利于菲的吸附。菲在沉积物上的吸附是分配作用与表面吸附两种行为的耦合,其中黄河口沉积物以表面吸附为主,而近海沉积物以分配作用为主。近海沉积物菲吸附量显著高于黄河口沉积物菲吸附量。基于此,菲从河口到近海的迁移过程中,更易于在沉积物表面发生吸附沉降,从而可能降低水相中的生态危害,但对近海底栖生物具有潜在的健康生态风险。     

海洋沉积物中铜含量测量不确定度评定 ——电热板加热消解法与微波消解法的比对

电热板加热消解法和微波消解法是目前海洋沉积物样品消解的常用方法。为了比较这两种处理方法对检测结果准确性的影响程度,文章依据《测量不确定度的评定与表示》技术规定中的相关要求对海洋沉积物中铜含量测定过程中采取的两种消解方法进行了不确定度评定与对比,建立了模型,并对各不确定度分量进行分析和量化,计算出两种消解方法测量沉积物中铜含量的相对合成不确定度分别为0.06721和0.04033,扩展不确定度分别为4.0mg/kg和2.4mg/kg。通过比较两种消解方法对测定结果不确定度的贡献,发现微波消解法明显优于电热板加热法。     

The role of organic matter in the sorption capacity of marine sediments

Past studies have suggested that desiccation enhances hydrophobicity of salt marsh sediment, and that drying and rewetting sediment can be used to investigate sorption mechanisms of amino acids and other organic compounds [Liu, Z., Lee, C., 2006. Drying effects on sorption capacity of coastal sediment: The importance of architecture and polarity of organic matter. Geochim. Cosmochim. Acta 70, 3313–3324]. Here we further develop this technique to study sorption of hydrophobic and hydrophilic organic compounds in a wide range of marine sediments. Our results show that hydrophilic compounds sorb strongly to wet coastal sediments; in dried sediments, sorption of hydrophilic compounds decreases, while sorption of hydrophobic compounds is greatly enhanced. Small compounds with aromatic rings sorb more in dried than wet coastal sediments, suggesting that aromatic groups have a stronger effect on sorption than polar groups like amino and carboxyl moieties. Sorption of lysine, glutamic acid and putrescine decreases greatly when sediment is pretreated with KCl, indicating the importance of cation ion exchange. However, α-amino acids sorb much more than corresponding β- or γ-amino acids, and l-alanine sorbs more than d-alanine, suggesting that amino group location and chiral selectivity play an important role in sorption. Comparison of lysine and tyrosine sorption in different sediments indicates that source and diagenetic state of organic matter are important factors determining sorption capacity. Lysine sorbs much more to organic detritus from salt marsh sediment than to fresh Spartina root materials, marine particles, lignin or humic acids, indicating the importance of structural integrity in sorption. Desorption hysteresis of glutamic acid, putrescine and lysine (in dried sediment) suggests the presence of enzyme-type sorption sites of high sorption energy or multiple binding mechanisms. Taken together, these findings suggest that organic matter plays the major role in amino acid sorption in organic-rich sediments.     

Laboratory Simulation on Phosphorus Releasing near the Water／Sediment Interface in the East China Sea off the Changjiang Estuary

Surface sediment samples taken from the East China Sea off the Changjiang estuary are used as raw materials for phosphorus releasing experiment. It is found that after being thoroughly mixed with seawater for about 10 minutes, phosphorus released from the sediments reaches its maximum value. Adsorption kinetics can be fitted with both Elovich equation and two-constant rate equation. The releasing amount is closely related to the composition of the sediments. Phosphorus release from silty and muddy sediment is higher than from that dominated by sandy composition. For the desorption reaction, iron-phosphorus(Fe-P) is the most active one, with a releasing ratio higher than other phosphorus forms,followed by absorbed-phosphorus (Ad-P) and organic bound phosphorus (OP). All of them can be referred to as bio-available phosphorus. The results demonstrate that phosphorus in sediments can be released into seawater under suitable hydrodynamic conditions, and have a great impact on the nutrition state and primary productivity of marine biosphere.     

Sorption behaviour of benzyl butyl phthalate on marine sediments: Equilibrium assessments, effects of organic carbon content, temperature and salinity

Benzyl butyl phthalate (BBP) is an endocrine-disrupting chemical, and its sorption behaviour on marine sediments was investigated. BBP sorption on the sediments was a rapid process, which could reach equilibrium in 6 h. The sorption equilibrium results could be well described by a linear isotherm. The BBP partition coefficient, K_d, varied from 7.16 to 12.54 L/g in approximately proportion to the organic content of the sediments. After H₂O₂ oxidation for removing the organic material from the sediments, the K_d values were reduced by more than 70%, but the organic normalised partition coefficient averaged 2165 L/g for the H₂O₂-treated sediments, which was more than three times of 598 L/g for the raw sediments. The sorption of BBP on the sediments increased with a decrease in temperature and an increase in salinity. A salting constant of 1.14 L/mol was obtained for BBP in artificial seawater. These research findings are of importance to an assessment of the fate and transport of BBP and other similar endocrine-disrupting chemicals (EDCs) in seawater–sediment systems.     

海洋平肝潜阳中药石决明对血管紧张素转化酶抑制作用研究

为研究海洋平肝潜阳中药石决明的降血压活性,采用高效液相色谱法,体外测定石决明对血管紧张素转化酶(ACE)的抑制作用。以马尿酰-组氨酰-亮氨酸为反应底物,血管紧张素转化酶为催化剂,反应所生成的马尿酸为测定指标,未加酶抑制剂的反应为空白对照。采用Waters C18色谱柱,以乙腈-水为流动相梯度洗脱,流速0.6mL·min-1,检测波长228nm,进样量10μL;马尿酸在0.005～1.000mmol·L-1范围内呈良好的线性关系(R2=0.999 9),最低检测限为0.2μmol·L-1,对马尿酸的回收率范围为95.0%～102.8%。将方法应用于海洋中药石决明的ACE抑制活性测定,其IC50值为49.20mg·mL-1。本研究为石决明治疗肝阳上亢型高血压的机制和有效成分的深入探讨提供一定依据。     

Evaluation of atmospheric transport as a nonpoint source of polycyclic aromatic hydrocarbons in marine sediments of the Eastern Mediterranean

Coastal marine sediment, air and seawater samples were collected at six sampling stations in the Eastern Mediterranean Sea distant from pollutant point sources. All sediment samples were analyzed to determine polycyclic aromatic hydrocarbon (PAH), black carbon (BC) and organic carbon (OC) contents. The PAH contents of gaseous and seawater samples of the study were determined in order to evaluate the role of air–sea exchange as PAH nonpoint source to the marine sediments. The average concentration of the total PAHs (∑PAHs) in the sediments varied from 2.2 to 1056.2 ng g⁻¹ dry weight. The average BC and OC contents varied from 0.3 to 5.6 and from 2.9 to 21.4 mg g⁻¹ dry weight, respectively. ∑PAH concentration in the marine atmosphere varied from 20.0 to 83.2 ng m⁻³. Air–water exchange flux (F_A–W) estimation has indicated air transport as a significant source of PAHs to pristine marine sediments of Eastern Mediterranean. In addition, the significant correlation between the PAHs and the organic and soot carbon content further suggests the importance of atmospheric input of PAHs to the sediments.     

厦门湾沉积物对石油的吸附解吸规律研究

为了研究海洋沉积物对0#柴油配制的石油溶液的吸附解吸规律,采集了厦门湾15个站点的沉积物作为研究对象,分析了沉积物的主要理化特征之后,在实验室条件下,以SS5号站点沉积物为代表,模拟沉积物对石油的吸附-解吸过程,测定了沉积物对石油吸附、解吸的动力学曲线和吸附等温线.研究结果表明：沉积物对石油的吸附的平衡时间为0.76 h,解吸的平衡时间为7.8 h,沉积物对石油的吸附速率高于解吸速率,并且石油被沉积物吸附以后不会完全解吸出来.沉积物对石油的吸附等温线具有线性规律,接近理想吸附.研究还表明：沉积物对石油的吸附量与石油的浓度,沉积物粒径等因素有关.