电场对高含水率淤泥中Cd2+迁移及去除的影响

为验证淤泥电动修复技术去除重金属污染的有效性,以淤泥典型重金属污染物Cd^(2+)为对象,结合低压直流淤泥扰动模拟装置,研究了电场作用下淤泥土的吸附特性及重金属离子扩散迁移规律。结果表明电场作用下淤泥土对Cd^(2+)的饱和吸附量从0.438 mg/g提升至0.498 mg/g。淤泥土的XRD表征证实了矿物晶体的变化导致Zeta电位下降使得吸附能力提升。30 V电压下液相中的Cd^(2+)向固相及电极网的迁移量增加,其中阴极电极网中Cd原子含量由0.05%提升至0.19%,主要原因是液相中Cd^(2+)发生了电絮凝。此外,扰动条件下可以加速Cd^(2+)吸附及电化学反应过程。

沉积物团聚体稳定性和总磷释放特征

沉积物内源磷释放会对水体造成二次污染,沉积物团聚体的稳定性与水体污染关系密切。以秦淮河石头城的沉积物为研究对象,探究沉积物总磷释放与团聚体稳定性的关系以及影响总磷释放和团聚度的因素。结果表明,不同pH的上覆水中,沉积物总磷释放浓度最大可达0.91 mg/L,一定时间内团聚度下降最大幅度为27.27%;沉积物有机质含量越高(1.0%),总磷释放浓度和团聚度最大下降幅度越小(分别为1.48 mg/L和62.84%);扰动强度越大(200 r/min),总磷释放浓度和团聚度下降最大幅度越大(分别为2.32 mg/L和65.23%)。颗粒内扩散模型和Boxlucasl模型的拟合结果表明在沉积物释放总磷过程中,总磷释放量越大,团聚度越小;颗粒物理吸附-解吸作用比沉积物颗粒的扩散作用强;有机质在沉积物释放总磷过程中起着重要作用,且对沉积物团聚度有着重大影响。

氯化钠侵蚀环境下固化疏浚土宏微观力学特性试验

为研究固化疏浚土在氯化钠侵蚀环境下的工程特性,以上海市南汇东滩某吹填场地的黏质粉土为试验土料,掺入自制固化剂制备固化疏浚土试块,进行氯化钠浸泡试验,研究氯化钠初始质量浓度和浸泡龄期对试块抗压强度的影响。采用扫描电镜拍摄试块表面微观结构照片;采用Image-Pro Plus(IPP)图像处理技术结合MATLAB分析程序得到与颗粒和孔隙相关的微观结构参数;基于分形理论,研究氯化钠初始质量浓度、分形维数和抗压强度三者之间的宏微观关联。结果表明:试块的抗压强度随着氯化钠初始质量浓度和浸泡龄期的增长而增长;氯化钠初始质量浓度的增加会引起分形维数的变化,进一步影响试块的宏观抗压强度,三者之间存在内在的定量关联。

胺硫改性生物炭对水溶液中不同重金属离子的吸附特性及吸附稳定性

以玉米秸秆为原料热裂解制备生物炭,利用二乙烯三胺和二硫化碳,通过酸化氧化,曼妮希反应胺基改性、二硫化碳巯基取代对生物炭进行胺硫双基团改性,研究胺硫改性生物炭(BC-SN)对Pb^(2+)、Ni^(2+)及Cd^(2+)在单一和三元体系下的吸附特性和吸附稳定性.表征分析证实了生物炭表面胺硫双基团改性成功,且具有比表面积大、表面官能团丰富的特点.对吸附过程进行了pH值、吸附剂投加量和吸附平衡时间的研究.结果表明,单一体系下,吸附平衡时间为4 h,最佳投加量为1、0.8和1.2 g·L^(-1),吸附满足准二级动力学方程;三元体系下,吸附平衡时间缩短到1.5h,最佳投加量为0.4、1.6和0.8 g·L^(-1),选择吸附顺序为Pb^(2+)>Cd^(2+)>Ni^(2+),吸附总量为0.67 mmol·g-1,均大于单个重金属离子的吸附量,说明BC-SN对3种重金属离子共存下的污染水体处理效果更好.Pb^(2+)和Cd^(2+)的吸附以重金属硫化物和螯合氨基形式稳定结合,Ni^(2+)的为多种官能团的混合吸附;Pb^(2+)和Cd^(2+)竞争吸附时结合能更高,吸附稳定性强.