交替冻融对东北典型土壤腐殖质的影响

以受季节性冻融过程影响显著的东北地区的黑土、暗棕壤和水稻土为例,采用实验室模拟的方法,研究交替冻融循环过程(分别在-20℃和20℃下处理)对土壤腐殖质的影响。研究表明:交替冻融后,黑土和暗棕壤松结态腐殖质质量分数分别增加了39%和28%,HA/FA分别上升了45%和35%;水稻土松结态腐殖质质量分数和HA/FA分别下降了18%和31%。三维荧光结果进一步验证,黑土、暗棕壤在交替冻融中土壤芳香化程度增高,HA/FA上升,而水稻土则相反。黑土和暗棕壤松结态腐殖质和HA/FA升高,主要是微生物分解作用和土壤大团聚体破坏等原因造成,水稻土松结态腐殖质和HA/FA降低,主要是水稻土的缺氧环境造成。

环境因子对胡敏酸吸附3,3',4,4'-四氯联苯的影响

3,3',4,4'-四氯联苯(PCB77)是毒性最强的PCBs同系物之一。采用振荡平衡法研究pH、离子强度以及温度等环境因子对胡敏酸(HA)吸附PCB77的影响。采用linear模型、Freundlich模型以及Langmuir模型拟合吸附等温线,结果表明,低pH时,HA分子发生团聚,形成大量"微孔"和"中孔"结构,吸附位点增多,吸附能力增强,随着pH的升高,HA溶解性增强,疏水性降低,吸附PCB77的能力降低,Langmuir模型拟合最优;随着离子强度的增大,Ca^(2+)所带正电荷中和HA表面负电荷并与PCB77形成竞争吸附,吸附PCB77的能力降低,Freundlich模型拟合最优;随着温度的升高,外部热量弥补了系统熵和焓的负变化,PCB77溶解度增大,HA吸附PCB77的能力降低,Freundlich模型拟合最优。实验结果表明,低pH、低离子强度、低温条件下,利于HA对PCB77的吸附。研究环境因子对HA吸附PCB77的影响,以期阐明环境因子与PCB77环境行为的动态关系,为原位修复PCBs污染土壤提供理论依据。

Al(OH)_(3)胶体、腐殖酸和碳酸铀酰在饱和多孔介质中的共迁移

探究了CO_(2)+O_(2)地浸采铀工艺中胶体对铀迁移行为的影响规律。以Al(OH)_(3)胶体、腐殖酸(HA)和碳酸铀酰(UC(Ⅵ))为研究对象,考察了pH=7.6、不同流速下,单一体系(Al(OH)_(3)胶体或UC(Ⅵ))、二元体系(Al(OH)_(3)-UC(Ⅵ))和三元体系(Al(OH)_(3)-UC(Ⅵ)-HA)在饱和石英砂介质中的迁移规律。结果表明,单一迁移体系中,流速更易影响Al(OH)_(3)的迁移效率,且随着流速增大,Al(OH)_(3)和UC(Ⅵ)迁移率显著增加。二元迁移体系中,UC(Ⅵ)和Al(OH)_(3)的迁移在流速5 mL/min时易受抑制,迁移率最小;UC(Ⅵ)和Al(OH)_(3)共存会互相抑制对方的迁移。三元迁移体系中,UC(Ⅵ)和Al(OH)_(3)的迁移基本不受流速影响;HA的存在显著促进了UC(Ⅵ)和Al(OH)_(3)的迁移。本研究为调控改善矿物胶体沉积、提高浸铀效果提供了科学依据。

腐殖酸影响酸性水体中As(Ⅲ)光氧化的研究

为了考察紫外光(λmax=365 nm)照射下三价砷(As(Ⅲ))在含有腐殖酸的水体中光氧化过程,该文研究了初始pH、HA浓度、外加铁离子以及不同分子量范围的HA组分等环境因子对As(Ⅲ)光氧化的影响。利用ESR检测和自由基猝灭实验以及不同气氛实验,量化不同活性物种对As(Ⅲ)光氧化的贡献率。结果表明,pH值对As(Ⅲ)在HA体系中的光氧化影响极大,低pH有利于As(Ⅲ)的光氧化。当pH为2.6,As(Ⅲ)浓度为100.0μg/L时,HA的最佳投加量为10.0 mg/L。Fe(Ⅲ)-HA络合物表现出低光活性,外加低浓度铁离子抑制As(Ⅲ)的光氧化,高浓度则促进As(Ⅲ)的光氧化。不同分子量范围的HA组分对As(Ⅲ)的光氧化贡献不同。As(Ⅲ)的形态转化是由于三重态腐殖酸(3HA*)的直接作用以及羟基自由基(HO·)直接氧化共同作用的结果。其中85%的As(Ⅲ)氧化是HO·直接氧化导致,HO·主要来自HO2·/O2·-;剩余15%依赖于3HA*对As(Ⅲ)的直接氧化。研究结果有助于了解As(Ⅲ)在含有溶解性有机质的酸性水体中光化学转化行为。