【摘 要】
：
在地下水系统中,作为溶质的重金属离子（如Pb）能够吸附在方解石族岩石表面并影响其溶解过程。本文利用化学计量法将方解石-水-CO2体系反应与平衡模型拓展为(Cax,M1-x)CO3-水-CO2体系反应与平衡模型,并给出溶液中相关组分关系公式。根据固溶体-水体系热力学平衡理论,推测模型计算出的平衡时溶液状态对应Lippmann图的最低化学计量饱和点,提出给定组分最低化学计量饱和点应在对应两种纯物质溶度
论文部分内容阅读
在地下水系统中,作为溶质的重金属离子（如Pb）能够吸附在方解石族岩石表面并影响其溶解过程。本文利用化学计量法将方解石-水-CO2体系反应与平衡模型拓展为(Cax,M1-x)CO3-水-CO2体系反应与平衡模型,并给出溶液中相关组分关系公式。根据固溶体-水体系热力学平衡理论,推测模型计算出的平衡时溶液状态对应Lippmann图的最低化学计量饱和点,提出给定组分最低化学计量饱和点应在对应两种纯物质溶度积之间随固溶体组分变化而变化。通过饱和度定义式得出:在化学计量饱和条件下,固溶体饱和度将随固溶体组分变化而变化。根据表面化学的表面势理论,可知铅离子与方解石形成固溶体后表面势增大,导致界面化学势减小,使得固溶体溶解平衡常数降低。本文所述的反应平衡计算和热力学理论得出了同一个推论:任意组分x的(Cax,M1-x)CO3固溶体溶解平衡常数在两者纯物质的溶解平衡常数间变化。在金属离子抑制白云岩溶解机理探究之外,同时进行了室内实验,观测和识别抑制过程产生的差异。本文利用场发射扫描电镜（SEM）对白云岩表面进行观测,同时采用多种表征手段检测最终固相,并联合水化学检测手段研究了白云岩粉末对二价Pb的吸收以及二价Pb对白云石溶解的影响:（1）SEM图像显示白云岩在铅盐溶液中能够导致表面形貌表现出曲线溶蚀台阶,区域EDS结果指出Pb可能优先吸附于溶蚀台阶区域。XPS结果表明,在1mg/L或50mg/L铅盐溶液中21600min后,白云石表面Pb吸附明显,且高浓度Pb溶液增加了表面Pb吸附量,表面上的铅主要是八面配体结构的Pb CO3。（2）在溶液中含有Pb（1mg/L）的封闭体系中,溶液总碱度和电导率要低于无Pb体系,p H差异微小,表明了二价金属离子Pb抑制了白云石溶解过程。CO2存在的体系中Pb对白云石溶解抑制作用更显著。综上所述,更接近天然白云岩即复杂且拥有不完整解理面的白云岩表面,相当低浓度（1mg/L）的Pb2+就可以使白云岩近平衡阶段的溶解受到抑制。故本文认为Pb2+被白云岩优先吸附在表面活性位点上,产生了八面配体的Pb CO3。部分表面活性位点被占据,改变溶解形貌并阻碍溶解形貌进一步发展,就能够使得大片白云石表面区域溶解过程受到抑制。这项研究的结果指出Pb2+可能是有效的白云岩溶解抑制剂,并可能有助于进一步完善地质碳汇机理与碳循环核算。
其他文献
鲁塘尾矿库位于广西南丹县大厂镇,该库于七十年代初建成并作为尾砂堆放及废水沉淀处理的场所投入使用。随着社会经济的发展,我国对有色金属需求量的大幅增加,该尾矿库的原设计库容已严重不足,需扩建至标高660m、总库容扩至1203.25×10~4m~3。鲁塘尾矿库地处岩溶发育区,库区岩层较为破碎,地层的渗漏性强,同时尾矿库的后续扩容也将使其堆填的矿渣高度增加,这会给库区带来更多的废物量和更大的荷载,有可能会
抗生素被广泛用于改善人类和动物的健康、预防疾病和促进生长。然而这些化合物最终会通过不同的途径进入环境,导致地表水或淡水受到污染。在过去的一个世纪里,随着工业化和城市化的快速发展,大量的重金属被排放到环境中,给生态系统带来了沉重的负担,在土壤、河流甚至陆生生物中都检测到了的重金属残留。然而,在现实环境中污染物不是以单类化合物的形式存在,而是以各种形式共存,不同浓度的污染物混合可以产生混合毒性,并随暴
氢基质生物膜反应器（H2-MBf R）能够高效同步去除废水中的多种氧化性污染物,以H2为电子供体,以CO2作为无机碳源及调节p H,对于促进碳中和与碳减排有着极大潜力与优势,是极具应用前景的净水技术。然而H2-MBf R启动阶段生物膜形成所需时间较长,另外成熟期生物膜污染较严重,一定程度上限制了反应器的大规模应用。群体感应（Quorum Sensing）可以调控细菌群体生理代谢行为,N-高丝氨酸内
河流水化学特征可以反映不同环境变化、人类活动对流域岩石风化和物质输出的影响。桂林毛村地下河流域是当地居民生活和农业活动的主要供水水源,流域内已有的研究多集中在岩溶碳汇及土壤碳、氮等方面,水体水化学影响因子尚未有过系统研究。本文对流域不同季节下沿程泉点、钻孔点水体水化学特征及规律进行分析,以期明确流域水化学组分的控制机制、离子来源以及影响因素,为当地居民的用水及水资源的保护提供理论依据。本次研究主要
铅锌矿山自开采后,矿区排水与尾矿堆积对流域内水和土壤造成严重的重金属污染,危害矿区附近居民生活与生产活动。植物修复技术是一种能将水或土壤中重金属等污染物转移到植物体的清洁技术。景天科植物在修复重金属污染方面有广阔的前景和优势,且对重金属有较好吸收效果,例如,东南景天是镉、锌的超富集植物,伴矿景天是镉的超富集植物。大叶落地生根是属于景天科伽蓝菜属的一种多年生肉质草本植物,且具有无性繁殖、生长周期短等
近几年桂西北橘园面积增长,对于桂西北地区主要土壤类型（红壤、石灰土）橘园的侵蚀机理尚不明确,因此,本研究通过人工模拟降雨实验,探讨了雨强（30mm/h、90mm/h）、坡度（10°、20°）、初始含水量（干态、湿态）等因素对桂西北橘园侵蚀的影响,从多角度揭示橘园水土流失的发生、发展机制。主要研究结论如下:（1）红壤橘园产流以地表径流为主,壤中流次之,地下径流最少。在产流过程中,红壤橘园各产流组分产
探究不同覆盖方式下橘园土壤水分、养分变化及柑橘叶片和果实品质特征,对于改善橘园土壤水肥条件、提升橘园生态功能以及实现柑橘提质增效具有重要意义。根据广西柑橘常规种植模式,本研究设置喷施除草剂（对照）、防草布覆盖、自然生草割刈共3种处理,分析了不同覆盖方式对橘园土壤水肥特征及柑橘品质的影响。主要结果如下:（1）防草布覆盖和自然生草割刈处理较喷施除草剂处理均显著降低了土壤的p H值。相较喷施除草剂处理,
农村生活和畜禽养殖排放的垃圾和污水是地下水硝酸盐的重要污染源。这些含氮污染物在微生物作用下转化为迁移能力很强的硝酸盐,持续地渗入地下,造成了日益严重的地下水硝酸盐污染。木质生物质具有廉价易获取、碳氮比高、水力性能好和使用寿命长等优点,较为契合农村污染的特点,是目前研究和应用最为广泛的天然生物质碳源。但是,该生物质的化学组分和天然结构限制了作为碳源时的释碳速率,降低了反硝化速率。另外,木质生物质作为
对典型峰丛地貌的生态治理模式的探究有利于提高生态服务功能以及为治理水土流失提供有利依据,不同植被覆盖类型以及不同模式恢复程度下沉积速率、营养元素动态过程是水土过程的重要研究内容。本文选择桂林阳朔西塘典型洼地为研究区,用环刀法研究了经济果林生态治理模式、人工经济林治理模式、自然林治理模式下土壤的理化性质;另外利用双核素示踪法对研究区的4种不同植被覆盖类型样区估算了土壤侵蚀速率及侵蚀量,包括砂糖橘果地
在岩溶地区,农作物生长受到环境限制,生态恢复困难。根际微生物与植物之间的良性相互作用,在植物生长过程中发挥着重要的作用。通过现代分子生物学技术将这种互利共生模式运用于农业和生态修复,可以减少农药化肥的使用,降低地下水污染的风险,实现高效环保的生态农业。为此,本文首先进行野外考察,选取芦竹（Arundo donax,LW）、野燕麦（Avena fatua L.,YM）、稗子（Echinochloa