关于海森机率格纸在《工程水文学》课程教学中作用的探讨

海森机率格纸在《工程水文学》课程教学中一般只作为概念简单介绍,但实际上,它不仅反映了水文工程设计的特点,而且在水文分析计算中有着着重要的理论价值,本文从水文工程设计的特点、正态分布特征及其对经验频率曲线的参考作用、理论累积频率曲线变化规律、Excel绘制方法等多方面对海森机率格纸在《工程水文学》教学中的作用进行深入的探讨。

仿生材料的构建及其在水环境化学领域中的研究进展

仿生材料是模仿生物形貌或分子结构并具有相似功能的合成材料,在水环境化学领域的研究中被广泛关注。综述了仿生材料在该领域的研究现状。首先,总结了仿生材料的构建方法,包括生物活性单元负载或重构、活性中心结构仿生、催化环境仿生和形貌仿生。其次,梳理了仿生材料在水中污染物的氧化去除、还原去除以及检测方面的研究进展。总体而言,其独特的结构、作用机制与优异效能使其具有较强的实际应用潜力,其微观结构与效能的相关关系及最优化结构的可控合成方法是后续研究要关注的关键问题。最后,论述了水环境化学领域中仿生材料研究所面临的挑战和未来的发展方向。

氧气对零价铁去除三价砷过程的影响及其机制

为研究氧气对零价铁(Fe0)去除水中三价砷(As(Ⅲ))过程的影响,通过曝氮气、空气和氧气的实验研究了pH为4.0和6.0时As(Ⅲ)的去除动力学,并采用X射线精细吸收结构谱(XAFS)和X射线衍射谱(XRD)等表征手段探究其影响机制。结果表明:尽管高浓度的氧气有利于As(Ⅲ)被氧化为更容易被铁氧化物吸附的五价砷(As(Ⅴ)),但曝空气对于As(Ⅲ)的去除相对于曝氧气更为有利。在pH为4.0时,高浓度的氧气能够促进Fe0的溶解,从而抑制As(Ⅲ)的去除;而在pH为6.0时,高浓度的氧气会导致Fe0表面钝化,从而阻碍反应的进行。此外,曝氮气则几乎完全抑制了Fe0对水中As(Ⅲ)的去除,这是由于无氧条件不利于吸附性铁氧化物的生成;调控氧气的量可改进Fe0对As(Ⅲ)的去除效果。

弱磁场强化零价铁对水中污染物的去除效能及其作用机制

作为一种环境友好、价格低廉的水处理药剂,零价铁(ZVI)的低反应活性已成为基于ZVI水处理技术工程应用的一个重要障碍.如何提高ZVI对污染物的去除已成为目前研究的焦点,作者课题组近年来围绕探究弱磁场(WMF)对ZVI除有毒污染物的正面效应及其作用机制展开了系列研究.该系列工作明确了WMF能够提高ZVI对有毒金属离子的去除速率,探明了WMF强化ZVI除污染的作用机制主要是通过磁场梯度力实现的.为进一步探索磁场对零价铁除污染的正面效应,作者提出通过磁场预磁化来提高ZVI对水中污染物的反应活性,且考察了该方法强化不同来源零价铁去除不同污染物的广谱性.利用WMF强化ZVI对水中污染物的去除具有高效、操作简单、低成本、适用广泛以及无二次污染等优点,因而利用WMF是一种应用前景广阔的提高ZVI活性的水处理技术.