绿色水处理药剂的合成及其与静电场协同性能研究

采用不含磷氮的药剂衣康酸(IA)和甲基丙烯磺酸钠(SMAS)合成了环保型的两元共聚物药剂,并系统研究了合成工艺条件对共聚物性能的影响。最终得到最佳合成条件如下:原料质量比(IA∶SMAS)为2∶1,聚合温度为95℃,聚合时间为6 h;此外,引发剂和链转移剂的添加量均为原料总质量的5%。经静态阻垢实验研究表明,合成的共聚物具有优异的阻垢性能和分散性能。将该共聚物与静电场结合用于阻垢性能研究,结果表明静电场的存在使IA/SMAS的阻垢性能提高了17%,静电与IA/SMAS共聚物具有协同增效作用。

环保型阻垢剂对碳酸钙结晶过程的影响

在一定条件下合成环保型水处理药剂衣康酸/甲基丙烯磺酸钠(IA/SMAS)共聚物。之后采用测定电导率的方法研究该药剂对碳酸钙结晶过程的影响,经作图拟合可以得到结晶速率常数,结果可以看出,随着加药量的增加,生成速率常数K_(1)和晶体长大速率常数K_(2)逐渐减小。采用静态阻垢实验法和SEM分析进一步验证了溶液电导率法得到的结果。最终得出结论,聚合物IA/SMAS具有优异的阻垢性能是由于聚合物的螯合作用引起的,且其具有晶格畸变作用。

马来酸衍生物水处理剂的合成及阻垢机理研究

在不同条件下合成了不含磷氮的环保型水处理剂马来酸/烯丙基磺酸钠(MA/SAS)共聚物。对产物性能进行测试后得到最适宜合成条件:氮气存在下,原料质量比1∶1,聚合温度为95℃,聚合时间6 h,药剂用量20 mg/L时对碳酸钙的阻垢率可达100%,分散氧化铁后,上层清液的透光率最低为27%。采用SEM和XRD对阻垢机理进行研究,结果表明,该药剂使垢样外貌发生很大改变,对晶型也有一定影响。

一种无磷无氮型循环冷却水处理药剂的合成及研究

由马来酸(MA)和烯丙基磺酸钠(SAS)合成了不含磷氮的循环冷却水处理药剂MA/SAS共聚物。采用红外光谱、元素分析、凝胶色谱以及热重分析等进行表征,采用静态试验对共聚物的阻垢、分散以及生物降解性进行了研究,结果表明,其对碳酸钙、磷酸钙以及硫酸钙的阻垢率均可以达到100%,分散后上层清液透光率最低为35.4%,28 d生物降解率为63%,对环境友好,是一种很有发展前景的循环水处理剂。

五台山蓝花棘豆群落优势种群的种间关系分析

应用2×2列联表的χ2检验和Spearman秩相关系数研究了五台山蓝花棘豆群落(Oxytropiscoeruleacommunity)的种间关系,分别测定了18种植物,共153个种对的种间关联(或相关)。结果表明,χ2检验仅有6个种对为显著或极显著正(或负)关联,而相关系数表明有10个种对呈显著正相关,8个种对呈显著负相关。整体来看,大多数种群之间关系松散。种群之间正关联或正相关主要是由于它们具有相近的生物学特性,对生境的需求相似;而种对间的负关联和负相关,则主要是由于它们具有不同的生物学特性,对生境具有不同的生态适应性或相互竞争所致。

不同树龄杨树人工林的根系呼吸季节动态

根系呼吸是准确评估森林生态系统土壤碳收支的一个重要依据。基于LI-COR-6400-09土壤呼吸系统连续2a测定的3个生长阶段杨树人工林的根系呼吸数据,分析了根系呼吸的季节变化规律及树龄、土壤水热因子和细根生物量对它的影响。结果表明:3个不同树龄人工林的根系呼吸速率均呈明显的季节变化,最大值出现在夏初,最小值出现在秋末,基本上与表层土壤温度的季节变化相一致。根系呼吸的峰值早于土壤温度和细根生物量的峰值,说明林木根系的季节生长节律、地下碳分配模式都可能影响根系呼吸的季节变化。2年生人工林的根系呼吸速率最高,平均为3.78μmolCO2m-2s-1,并随树龄增长呈下降趋势。3个树龄人工林根系呼吸占土壤呼吸的比例介于38.6%-58.0%之间,且2年生人工林最大。不同林龄之间根系呼吸的差异主要与根系的生长周转速率及代谢活性随生长阶段的变化有关。总的来说,表层土壤温度和细根生物量的协同作用可解释根系呼吸速率变化的76%。此外在评估一个轮伐期内的根系呼吸强度时,应考虑不同生长阶段对它的影响。

五台山蓝花棘豆群落优势种群生态位研究

采用Shannon-Wiener和Levins指数以及Petraitis特定重叠指数对五台山蓝花棘豆群落的18个优势种群的生态位宽度和生态位重叠进行了研究。结果表明,蓝花棘豆和小江菊的生态位最宽,这是由于它们对环境的广泛适应性。建群种如蓝花棘豆、地榆和披针苔草之间重叠值最大,且它们与其他15个种群的特定重叠值远小于15个种群与它们的特定重叠值。生态位宽度相似的物种之间特定重叠值较大,如蓝花棘豆与地榆;生态学特性相似的物种之间的特定重叠值较大,如细叶鸢尾与石竹。有8个种对之间存在完全特定重叠。18个优势种群之间不存在完全普遍重叠,这主要与它们对水分和光照的适应性不同有关。

煤矿废弃地生态修复的土壤有机碳效应

采煤使得植被和土壤遭到损毁破坏,导致原生态系统碳汇功能的急剧退化甚至完全丧失。采煤堆积的煤矸石可发生氧化自燃,是巨大的CO_2排放源。生态修复对减少矿区碳排放及减缓大气温室效应具有重要意义。分析了国内外煤矿废弃地生态修复后的土壤有机碳动态特征,修复模式、修复时间和修复措施对土壤有机碳及其活性组分的影响,总结了土壤固碳的主要影响因子。研究结果表明,土壤有机碳在人工植被修复和有机物添加后增加显著,且与修复时间成正比。煤矿废弃地通过采取适宜的生态修复措施,有很大的土壤固碳潜力。未来应加强团聚体固碳等土壤固碳机理和土壤活性有机碳等科学问题的研究,以期为退化区生态修复进程中土壤固碳功能提升提供参考。

多功能环保型缓蚀阻垢剂的研制及性能研究

以PASP为研究基础,将PASP、衣康酸均聚物、葡萄糖酸钠和表面活性剂FFA按一定比例复配成多元无磷复合水处理剂,并对其缓蚀、阻垢分散和生物降解性能进行了评定。研究表明,复合的四元水处理药剂各成分之间的协同增效作用使得该药剂对碳钢的缓蚀率达96.96%。动态模拟试验和分散氧化铁试验结果表明,四元复合水处理药剂的阻垢分散性能优异,动态污垢热阻仅为1.94×10-4 m2.℃/W。28 d后,生物降解率达88%,说明该药剂是可生物降解的无磷环保型多功能缓蚀阻垢剂。

聚天冬氨酸衍生物的合成与阻垢性能的研究

合成了含不同比例磺酸基团的聚天冬氨酸衍生物,对其阻碳酸钙垢、磷酸钙垢和分散氧化铁的性能进行了评定,并与聚天冬氨酸进行比较。结果表明:当n(磺酸基)∶n(聚琥珀酰亚胺)=0.2∶1,药剂质量浓度为14 mg/L时,对碳酸钙的阻垢率为95.7%;当n(磺酸基)∶n(聚琥珀酰亚胺)=0.4∶1,药剂质量浓度为20 mg/L时,对磷酸钙的阻垢率为99.8%;当n(磺酸基)∶n(聚琥珀酰亚胺)=0.2∶1,药剂质量浓度为15 mg/L时,分散氧化铁的最小透光率为33.2%。n(磺酸基)∶n(聚琥珀酰亚胺)=0.2∶1的聚天冬氨酸衍生物的综合性能最好。

黄土高原杨树人工林的细根生物量与碳储量研究

为了解细根生长、周转及其对土壤碳库的贡献,以太原地区杨树人工林（Populus tomentosa）为研究对象,采用连续取土样法及分解袋法,研究了细根（〈2 mm）的垂直分布、季节动态、年生产量及碳储量。结果表明：0~40 cm土层细根生物量为241.8 g/m2,其中活细根生物量为168.0 g/m2,约占细根总生物量的69.5%。细根主要集中于0~10 cm土层,且随土层加深而递减。细根生物量还具有明显的季节变化,最大值出现在8月,最小值出现在4月。细根年分解量为35.3 g/m2,年死亡量为98.2 g/m2。细根年生产量估计为216.6 g/m2,年周转率为1.29次。0~40 cm土层细根总碳储量为97.4 g·C/m2,每年由于细根死亡向土壤碳库输入的碳量约为39.6 g·C/m2。土壤全氮含量和土壤含水量是影响细根垂直分布的主要因素,而细根季节动态与土壤水分及气候特点密切相关。由于本研究区地处黄土高原,土壤水分短缺是导致细根生产量偏低的主要原因,且影响细根周转及其向土壤有机碳库的碳输入。

聚天冬氨酸及其衍生物的合成和性能研究进展

聚天冬氨酸及其衍生物是一种可生物降解的多功能高分子聚合物,因其具有优良的阻垢缓蚀性能而成为极具发展前途的环保型水质稳定剂。综述了国内外有关聚天冬氨酸及其衍生物的合成和性能研究进展,介绍了聚天冬氨酸及其衍生物的应用现状,提出了聚天冬氨酸及其衍生物的研究方向。

聚天冬氨酸接枝共聚物的合成及其性能的研究

合成了含不同比例羟基基团的聚天冬氨酸接枝共聚物,对其阻碳酸钙、磷酸钙和分散氧化铁的性能进行了评定,并与聚天冬氨酸进行比较。结果表明:当羟基与聚琥珀酰亚胺的摩尔比为0.2,药剂质量浓度为8mg/L时,对碳酸钙的阻垢率为100%;当羟基与聚琥珀酰亚胺的摩尔比为0.8,质量浓度为8mg/L时,对磷酸钙的阻垢率为98.2%;当羟基与聚琥珀酰亚胺的摩尔比为0.8,质量浓度为30mg/L时,分散氧化铁的性能最好。当羟基与聚琥珀酰亚胺的摩尔比为0.8时,聚天冬氨酸接枝共聚物的综合性能最好。

聚天冬氨酸接枝共聚物的合成及阻垢性能研究

通过热缩聚法合成了聚琥珀酰亚胺(PSI),以PSI为原料合成了含磺酸基聚天冬氨酸接枝共聚物,通过静态实验法研究了不同接枝比值的共聚物及其在磁化水中对碳酸钙的阻垢性能。结果表明,随着接枝比值的增加,共聚物的阻垢性能逐渐下降,含磺酸基聚天冬氨酸接枝共聚物在磁化水中的阻垢性能比在未磁化水中有所提高,其中,接枝比值为0.8的共聚物在药剂用量为8 mg/L时,阻垢率提高幅度最大,为30.8%。

环境友好型无磷缓蚀剂性能研究

针对聚天冬氨酸在高硬度、高碱度水质中缓蚀性能差的问题,以聚天冬氨酸为基础,将聚天冬氨酸、丙烯三羧酸-丙烯酸共聚物、葡萄糖酸钠和锌盐按一定比例复配成多元无磷复合水处理剂,并对其缓蚀和生物降解性能进行了评定。研究表明,当药剂配方为聚天冬氨酸4 mg/L、丙烯三羧酸-丙烯酸共聚物8 mg/L、葡萄糖酸钠20 mg/L和锌盐2 mg/L时,对碳钢的腐蚀率为0.018 0 mm/a,缓蚀率达98.01%。在Cl-和SO2-4含量较高的复杂水质体系中,缓蚀率仍能达90%以上。28 d后,生物降解率达87.5%。该药剂是适用于高硬度和高碱度等复杂水质体系的可生物降解的无磷环保型多功能缓蚀剂。

含羟基聚天冬氨酸接枝共聚物合成及阻垢性能研究

以PSI为原料合成了含羟基聚天冬氨酸接枝共聚物,研究了接枝不同比例的共聚物对碳酸钙的阻垢性能及与磁场的协同阻垢作用。结果表明,含羟基聚天冬氨酸接枝共聚物对碳酸钙的阻垢性能有所下降,但其与磁场具有很好的协同作用。其中,接枝比例为1.0的共聚物与磁场的协同作用最明显,在药剂用量为8mg/L时,阻垢率提高了22.9%。

高压静电在工业循环冷却水处理中的应用进展

简要介绍了高压静电水处理器的基本构造及作用原理。将高压静电水处理器或离子棒应用于工业循环冷却水系统,不仅具有抑垢、溶垢的作用,同时可以杀菌灭藻。高压静电与环保型药剂之间具有协同增效作用,二者联合使用为开发联合水处理新工艺提供了思路。高压静电水处理器是一次性投资,使用寿命长,可节省大量水处理药剂,减少加药的劳动强度,节省人工开支。同时,该技术在使用过程中清洁无污染,其推广应用对于节能降耗和保护环境具有重要意义。

无磷非氮型绿色阻垢分散剂的合成及性能研究

针对含磷或含氮水处理药剂长期使用造成水体富营养化的问题,以衣康酸和甲基丙烯磺酸钠为原料,合成了一种无磷非氮型阻垢分散剂。通过静态实验法评定阻垢分散性能,测定生物降解性能。结果表明,在原料衣康酸与甲基丙烯磺酸钠质量比为10:5时,综合性能最佳:药剂使用量分别为30和75 mg·L^(-1)时,对碳酸钙和磷酸钙的阻垢率均可达100%;药剂使用量为7 mg·L^(-1),对硫酸钙的阻垢率可达94%,药剂使用量为40 mg·L^(-1)时,对氧化铁的分散效果最佳;在第21 d时,生物降解率达63.55%。该二元药剂是一种具有良好阻垢分散性能及生物降解性能的环保型阻垢分散剂。

山西五台山蓝花棘豆群落的数量分类和排序

应用双向指示种分析法(TWINSPAN)和除趋势对应分析法(DCA)对山西五台山蓝花棘豆群落〔Oxytropiscoerulea(Pall.)DC.〕进行了分类和排序。TWINSPAN分类结果将26个样方划分为8个群丛,即,蓝花棘豆+披针叶苔草+垂穗鹅观草群丛、蓝花棘豆+披针叶苔草群丛、蓝花棘豆+披针叶苔草+地榆群丛、蓝花棘豆群丛、蓝花棘豆+披针叶苔草+莓叶委陵菜群丛、蓝花棘豆+无芒雀麦群丛、蓝花棘豆+地榆群丛、蓝花棘豆+山蒿群丛,并分别对每个群丛生境进行了论述。DCA二维排序图较好地验证了TWINSPAN的分类结果,其纵、横坐标均反映了群丛所在环境的海拔等生态因子的梯度变化。种的DCA排序结果表明,群落中的建群种对海拔等生态因子有明显的指示作用,随海拔升高群落中的建群种由喜温耐旱植物演变为喜湿耐寒植物。

以数值产品为基础的省级分县温度预报方法

将国家气象中心Ｔ６３、Ｔ１０６和欧洲中心数值模式中温度预报场、湿度预报场、ｕ、ｖ分量预报场分别插值到１０８个测站上，以此作为预报因子，运用ＰＰＭ、ＭＯＳ、ＫＦ（卡尔曼滤波法）等方法分别建立最低、最高气温预报方程，用以上预报方法所得的预报结果作为预报因子，进行二次滤波集成和全集成预报，并建立了“数值产品省级分县温度预报系统”。１９９７年６～１１月将该预报系统投入业务运行，取得了良好的预报效果。