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离子类型对饱和多孔介质中抗性质粒与高岭土胶粒共迁移的影响机理研究

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离子类型对饱和多孔介质中抗性质粒与高岭土胶粒共迁移的影响机理...

作者：赵方园沈阳大学

学位级别：硕士

抗性基因是与抗生素滥用密切相关的一种新型环境污染物。由于抗性基因具有能通过微生物得以表达和扩增并在微生物体间传播的生物学特性,其产生的环境健康风险甚至比单纯的抗生素污染更加严重。其中携带有抗性基因的质粒能在水环境中以... 详细信息

抗性基因是与抗生素滥用密切相关的一种新型环境污染物。由于抗性基因具有能通过微生物得以表达和扩增并在微生物体间传播的生物学特性,其产生的环境健康风险甚至比单纯的抗生素污染更加严重。其中携带有抗性基因的质粒能在水环境中以自由态存在,并通过转化作用进入其它微生物体内,使其它微生物产生抗药性。粘土胶体作为地下水环境和土壤环境中广泛存在的胶体类型,其对抗性质粒有一定的携带和保护作用,是影响环境中抗药基因在微生物间传播的重要因子。研究粘土胶体对抗性质粒的迁移影响对于预测环境介质中抗药细菌的浓度分布与演变趋势,对于降低饮用水安全风险问题十分必要。地下水环境中含有多种离子,目前,不同的离子对于粘土胶体、抗性质粒以及粘土胶体-抗性质粒两者共迁移的影响尚不清楚。为了研究粘土胶体和抗性质粒在环境介质中的迁移规律,本研究以连续流通柱实验对两者的迁移过程进行了模拟。研究采用氧化铁石英砂填充3cm的流通柱来模拟多孔介质,同时选用高岭土胶体代表环境中广泛存在的粘土胶体,选用典型抗性质粒pBR322代表环境中的抗性质粒,并且选用NaCl溶液、NaSO溶液、NaNO溶液三种盐溶液用来模拟地下水环境中八大离子种类中的Na和Cl、SO,以及离子特异性序列中的疏水性离子NO。实验通过高岭土胶体和pBR322质粒进入氧化铁石英砂柱前后浓度的变化反映其在砂柱中的迁移情况。本文研究了pBR322质粒和高岭土胶体在三种盐溶液(NaCl、NaSO、NaNO)和两个离子强度(30mM和300mM)下的迁移和共迁移过程。研究结果表明在不同盐溶液中,高岭土胶体的迁移能力有所不同,从强到弱依次为NaSO>NaNO>NaCl。在不同的离子强度下,pBR322质粒的迁移能力也不同,300mM离子强度下的迁移能力优于30mM离子强度下的迁移能力。而且,经过pBR322质粒与高岭土胶体的共迁移实验发现,pBR322质粒会抑制高岭土胶体的迁移,而高岭土胶体能促进pBR322质粒的迁移。这些发现,意味着在地下水环境中,粘土胶体的存在,不但会阻碍抗性质粒在环境中的降解,还能增强其迁移和传播效应,从而增加抗性基因在地下水环境中的传播风险。

关键词：抗性质粒粘土胶体离子强度离子类型饱和多孔介质共迁移

离子强度和离子类型对土霉素在草甸土中被吸附的影响

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生态环境学报 2014年第5期23卷 870-875页

作者：王东升张婷晁宇辽宁工程技术大学环境科学与工程学院辽宁阜新123000

土霉素是四环素类抗生素中使用较为广泛的一种,探索土霉素在土壤中的吸附解吸规律对抗生素环境风险评价与污染控制具有重要的理论与现实意义。通过改变土壤水溶液中离子强度及类型研究其对土霉素在草甸土中吸附的影响,以期为评价该种抗... 详细信息

土霉素是四环素类抗生素中使用较为广泛的一种,探索土霉素在土壤中的吸附解吸规律对抗生素环境风险评价与污染控制具有重要的理论与现实意义。通过改变土壤水溶液中离子强度及类型研究其对土霉素在草甸土中吸附的影响,以期为评价该种抗生素对草甸土土壤环境风险提供科学依据。土霉素测定方法选择高效液相色谱法。以V（乙腈）∶V[NaH2PO4（0.01mol·L-1）]=25∶75为流动相,在流速为1 mL·min-1,检测波长为355 nm条件下进行测定。试验以OECD Guideline 106为基础,采用批平衡法研究不同离子强度（0.01、0.03、0.05、0.08、0.10 mol·L-1CaCl2溶液）和不同阳离子（0.01 mol·L-1的NaCl、KCl、MgCl2溶液）对土霉素在草甸土中的吸附影响。结果表明：随着CaCl2浓度的增加,土霉素在草甸土中的吸附量呈降低趋势,且不同浓度的土霉素在草甸土中吸附量受离子强度的影响是不同的。土霉素浓度较低时,其在草甸土中吸附能力受离子强度影响较土霉素浓度高时小。以土壤吸附系数Kd衡量土壤吸附抗生素能力,当土壤样品中离子强度增大时,其对应Kd值呈非线性趋势减小。这说明,在某一Ca2＋浓度范围内,其对吸附的影响较其他浓度范围要大。对相邻CaCl2浓度处理得出的Kd值进行t检验,在CaCl2溶液浓度在0.01与0.03 mol·L-1间得出的Kd值存在显著性差异（p≤0.05）,在0.03、0.05、0.08、0.10 mol·L-1浓度间得出的Kd值均没有显著性差异（p〉0.05）。这一结果说明当CaCl2溶液浓度在0.01~0.03 mol·L-1时,其对土霉素在草甸土中的吸附影响较其他浓度范围大。以Freundlich方程对NaCl、KCl、MgCl2溶液条件下土霉素在草甸土中的吸附进行拟合,土样lg Kf值为lg Kf（Mg2＋）0.05）。这说明,不同阳离子对土霉素在草甸土上的吸附量（lg Kf）影响的差异并不显著。

关键词：土霉素吸附草甸土离子强度离子类型

阳离子型表面活性剂与聚合物复配体系协同减阻作用

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化工进展 2022年第5期41卷 2593-2603页

作者：袁颖敬加强尹然张明韩力赖天华西南石油大学石油与天然气工程学院四川成都610500 油气消防四川省重点实验室四川成都611731 中海油研究总院有限责任公司北京100028 中国石油新疆油田公司实验检测研究院新疆克拉玛依834000 西南石油大学工程训练中心四川成都610500

为探究阳离子型表面活性剂和聚合物复配体系的协同减阻作用,以阳离子型表面活性剂十六烷基三甲基氯化铵(CTAC)和聚合物聚丙烯酰胺(PAM)为研究对象,设计搭建多功能湍流减阻实验测试装置,实验分析聚合物离子类型对复配体系协同减阻的影响... 详细信息

为探究阳离子型表面活性剂和聚合物复配体系的协同减阻作用,以阳离子型表面活性剂十六烷基三甲基氯化铵(CTAC)和聚合物聚丙烯酰胺(PAM)为研究对象,设计搭建多功能湍流减阻实验测试装置,实验分析聚合物离子类型对复配体系协同减阻的影响,优选复配体系,进一步研究复配体系协同减阻作用随表面活性剂浓度、聚合物浓度、温度的变化规律。实验结果表明:CPAM-CTAC/NaSal复配体系协同减阻作用>AmPAM-CTAC/NaSal复配体系协同减阻作用>NPAM-CTAC/NaSal复配体系协同减阻作用>APAM-CTAC/NaSal复配体系协同减阻作用。CPAM-CTAC/NaSal复配体系的协同减阻作用在CTAC/NaSal浓度达到聚合物饱和浓度(PSP) 0.3g/L时到达顶峰,平均减阻效率高达69.22%;当CTAC/NaSal浓度增加至0.5g/L后,平均减阻率迅速减小至10.08%,复配体系的临界广义雷诺数亦迅速降至7535.20,抗剪切性减弱。随着CPAM浓度由0.05g/L增加到0.2g/L,减阻破坏区减阻率可由9.08%增加至57.49%,临界广义雷诺数由31272.43增加到45033.36,抗剪切性增强;当CPAM浓度超过第二临界缔合浓度(CACⅡ) 0.15g/L后,减阻破坏区减阻率增加趋势及抗剪切性增强趋势均变缓。此外,相较于单一减阻剂,复配体系耐温性显著增强,55℃时最大减阻率增至69.05%。

关键词：表面活性剂聚合物湍流离子类型协同减阻

表面活性剂的浓度、离子类型和分子结构与其毒性的关系

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环境科学与管理 2006年第8期31卷 182-185页

作者：程仑姜霞黑龙江省环境监测中心站黑龙江哈尔滨150056 中国环境科学研究院北京100012

采用六种不同离子类型、分子结构的表面活性剂研究表面活性剂的浓度、离子类型和分子结构对其毒性的影响。结果表明:表面活性剂的毒性随浓度的增加而升高;表面活性剂的离子类型对其毒性影响的大小顺序一般为:阳离子表面活性剂>阴离子表... 详细信息

采用六种不同离子类型、分子结构的表面活性剂研究表面活性剂的浓度、离子类型和分子结构对其毒性的影响。结果表明:表面活性剂的毒性随浓度的增加而升高;表面活性剂的离子类型对其毒性影响的大小顺序一般为:阳离子表面活性剂>阴离子表面活性剂>非离子表面活性剂,但同时又受表面活性剂分子结构的影响;对于具有类似分子结构的表面活性剂而言,直链长的表面活性剂要比短的毒性小。

关键词：表面活性剂离子类型分子结构毒性

氨分缩器管板TA9合金层在氨环境中腐蚀特性研究

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材料保护 2023年第8期56卷 184-190页

作者：刘行宇李宏燕袁天孝张东峰宁夏大学机械工程学院宁夏银川750021

针对煤焦化硫铵生产中氨分缩器换热管板的腐蚀破坏现象,通过全浸泡试验及电化学试验探究了管板TA9合金层的耐蚀特性。利用扫描电镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)对TA9合金在不同温度条件下,分别含有S^(2-)、Cl^(-)、F^(-)3种阴离子及3种阴离... 详细信息

针对煤焦化硫铵生产中氨分缩器换热管板的腐蚀破坏现象,通过全浸泡试验及电化学试验探究了管板TA9合金层的耐蚀特性。利用扫描电镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)对TA9合金在不同温度条件下,分别含有S^(2-)、Cl^(-)、F^(-)3种阴离子及3种阴离子混合的氨水溶液中全浸试验后的腐蚀产物进行了分析;利用电化学工作站对TA9合金的腐蚀速率及表面钝化膜的耐蚀特性进行了探究。结果表明:随温度升高,TA9合金的全面腐蚀和点蚀均逐渐增强,同一温度下不同阴离子作用时腐蚀宏观形貌无显著差异,其腐蚀产物均为钛的氧化物。TA9合金的腐蚀速率受温度影响较大,在3种阴离子混合的氨水溶液中,当温度由20℃提高至90℃时,腐蚀速率由1.05997μm/a提高至10.61974μm/a,腐蚀速率增加了近10倍;当温度上升至50℃后,钝化膜对材料的保护性能降低;相同温度下F^(-)单独存在时电极表面的钝化膜电阻R变化显著,氧化还原反应最为剧烈,导致电极表面钝化膜溶解速率最快,TA9合金腐蚀速率最高。

关键词： TA9合金氨分缩器管板离子类型电化学分析腐蚀速率

不同pH/离子强度时Cu/Cd复合污染土壤解吸和迁移特征

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土壤学报 2023年第4期60卷 1026-1034页

作者：李静林青徐绍辉青岛大学环境科学与工程学院山东青岛266071

重金属污染土壤在用固化/稳定化技术修复后,若外部环境发生变化,失去活性的重金属是否再次释放并在土壤中迁移,造成污染风险,是一个值得探讨的重要科学问题。为揭示不同化学因素对污染土壤中重金属活化及迁移过程的影响,通过室内土柱实... 详细信息

重金属污染土壤在用固化/稳定化技术修复后,若外部环境发生变化,失去活性的重金属是否再次释放并在土壤中迁移,造成污染风险,是一个值得探讨的重要科学问题。为揭示不同化学因素对污染土壤中重金属活化及迁移过程的影响,通过室内土柱实验,研究了不同离子强度、pH及阳离子类型(Ca^(2+)、Na+)下Cu^(2+)、Cd^(2+)在土壤中的解吸及迁移行为。结果表明:总体而言,离子强度增大,Cu^(2+)、Cd^(2+)淋出浓度峰值也随之增大;此外,在CaCl2淋溶阶段,0.005、0.01、0.05、0.1 mol·L^(–1)CaCl_(2)时,Cu^(2+)、Cd^(2+)解吸量依次增加,且Cd^(2+)的解吸量高于Cu^(2+),而0.5 mol·L^(–1)CaCl_(2)时抑制了Cd^(2+)的解吸,且Cu^(2+)的解吸量高于Cd^(2+)。pH减小时,Cu^(2+)、Cd^(2+)解吸量增大,即偏酸性的环境有利于Cu^(2+)、Cd^(2+)的解吸;但从Cu^(2+)、Cd^(2+)浓度峰值来看,pH为3时的Cu^(2+)、Cd^(2+)浓度峰值反而小于pH为4、5时。Ca^(2+)较Na+更有利于Cu^(2+)、Cd^(2+)的解吸,但在0.005 mol·L^(–1)时,NaCl溶液更有利于Cu^(2+)的解吸,并且去离子水淋溶阶段Cu^(2+)浓度要高于CaCl2淋溶阶段;此外,离子强度为0.005、0.05和0.5 mol·L^(–1)NaCl的三种情况下均出现了土壤颗粒的出流,且0.05和0.5 mol·L^(-1)NaCl时,存在流速下降的现象。

关键词：重金属离子强度 pH 离子类型解吸迁移

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辽河口湿地CH4排放及盐分的影响

辽河口湿地CH4排放及盐分的影响

作者：袁晓敏沈阳大学

学位级别：硕士

辽河口滨海湿地是我国温带地区具有代表性的河口潮汐湿地之一,周期性的海侵-海退过程以及咸淡水交汇作用使其具有独特的自然环境特征。水盐环境发生改变将对湿地碳汇产生重要影响,然而,盐分对辽河口湿地CH排放的影响规律及其机制尚待研... 详细信息

辽河口滨海湿地是我国温带地区具有代表性的河口潮汐湿地之一,周期性的海侵-海退过程以及咸淡水交汇作用使其具有独特的自然环境特征。水盐环境发生改变将对湿地碳汇产生重要影响,然而,盐分对辽河口湿地CH排放的影响规律及其机制尚待研究。为了探究河口滨海湿地CH生成和排放对盐分的响应特征及相关生物化学机制,本研究以辽河口芦苇湿地、翅碱蓬湿地和裸滩湿地三类典型的自然湿地为研究对象,采用静态箱-气相色谱法进行原位监测,结合室内土柱模拟培养和厌氧培养法,研究了不同类型湿地CH排放特征及影响因子,探讨了盐分对湿地土壤CH排放的影响,离子强度与类型、盐分耦合温度对湿地土壤CH生成的作用特征及其机制。主要结论如下:(1)辽河口湿地CH排放通量具有明显的季节变化特征,不同湿地类型间CH排放通量差异显著,芦苇湿地>裸滩湿地(涨潮前)>翅碱蓬湿地(涨潮前),芦苇湿地>裸滩湿地(涨潮中)>翅碱蓬湿地(涨潮中);潮汐和EC均为抑制各类型湿地CH排放通量的关键因子。(2)盐分对土壤微生物量碳(MBC)、可溶性碳(DOC)、植物生物量和CH排放通量具有显著影响,表现为:盐分升高降低了MBC、DOC和植物生物量;盐分输入抑制了24.2%0.6%的CH排放;CH排放通量与培养结束时土壤MBC、DOC显著正相关,与植物生物量正相关,但未达到显著水平。盐分通过降低MBC、DOC和植物生物量减少了CH的排放。(3)不同类型湿地间,土壤CH生成潜力芦苇湿地>翅碱蓬湿地;不同深度土壤,芦苇湿地土壤CH生成潜力表层(00 cm)>下层(100 cm),翅碱蓬湿地表层(00 cm)和下层(100 cm)无显著差异;Cl和SO对两类湿地土壤中CH生成潜力均有抑制作用,抑制程度随着离子浓度升高而增强;各浓度盐分输入条件下,除芦苇表层外,抑制效应均表现为Cl>SO。(4)提高温度有利于湿地土壤CH的生成,但盐分耦合温度条件下,Cl和SO对CH生成潜力的影响完全相反。温度升高,削弱了Cl对CH生成潜力的抑制作用,加强了SO对CH生成潜力的抑制程度。同时,Cl输入提高了CH生成潜力对温度的敏感性,SO输入则降低了CH生成潜力对温度的敏感性。综上,辽河口湿地土壤CH生成和排放过程明显受到盐分的制约,盐分升高可抑制CH的生成潜力,降低CH排放通量,减少湿地碳库以CH释放形式发生的损失。盐分对其影响机制可能在于不同强度与类型的离子作用下土壤基质和植物生物量等发生改变。

关键词： CH4 盐分离子类型辽河口湿地

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辽河口湿地CO2排放及其盐分的影响

辽河口湿地CO2排放及其盐分的影响

作者：刘凯沈阳大学

学位级别：硕士

辽河口湿地是中国中高纬地区最大的河口湿地,距海由远及近,湿地类型依次为芦苇(Phragmites australis)湿地、翅碱蓬(Suaeda salsa)湿地和裸滩湿地,辽河口湿地主要依靠降水和河流来水量补给,近年来,随着降水和河流来水量的下降,海水入侵... 详细信息

辽河口湿地是中国中高纬地区最大的河口湿地,距海由远及近,湿地类型依次为芦苇(Phragmites australis)湿地、翅碱蓬(Suaeda salsa)湿地和裸滩湿地,辽河口湿地主要依靠降水和河流来水量补给,近年来,随着降水和河流来水量的下降,海水入侵范围扩展,湿地土壤盐分升高,不同湿地类型的水盐环境特征差异明显,因此导致辽河口湿地CO排放发生了显著的变化。本研究以辽河口芦苇湿地、翅碱蓬湿地和裸滩为研究对象,采用静态箱—气相色谱和室内模拟培养法,研究了辽河口湿地CO排放及其盐分的影响,揭示了辽河口湿地CO排放受盐分影响的生物化学机制,研究结果如下:(1)2016年61月,辽河口三种类湿地CO排放速率差异明显,芦苇湿地和翅碱蓬湿地均在8月份达到CO排放速率的峰值,表现为芦苇湿地>翅碱蓬湿地>裸滩;三种湿地类型间,CO排放速率与EC值呈现极显著的负相关,说明盐分是影响辽河口不同类型湿地CO排放速率的关键环境因子。(2)不同盐分输入辽河口芦苇湿地CO排放速率差异明显,CO排放速率大小依次为标准海水稀释45倍处理>标准海水稀释20倍处理>标准海水稀释10倍处理>标准海水稀释5倍处理,盐分升高通过对芦苇湿地土壤微生物量碳的含量和植物生长起到抑制作用,进而导致CO排放速率的降低。(3)芦苇湿地0-10 cm深度土壤CO生成速率显著高于10-20 cm深度土壤,而翅碱蓬湿地不同土壤深度CO生成速率无显著差异。在厌氧条件下,高浓度Cl输入显著抑制了芦苇湿地0-10cm土壤CO生成速率;高浓度SO输入促进了芦苇和翅碱蓬湿地10-20 cm深度土壤CO生成速率,高浓度SO输入相对于Cl输入能显著促进芦苇湿地土壤和翅碱蓬10-20 cm深度土壤CO生成速率,结果表明,海水中Cl和SO输入对辽河口湿地土壤CO生成速率存在差异。上述研究结果表明,辽河口不同湿地类型之间CO排放速率明显受盐分的影响,海水入侵导致的盐分升高可降低辽河口湿地CO排放速率。盐分对辽河口湿地CO排放的影响原因在于盐分对土壤离子类型与强度、微生物量碳和植物生长的影响。

关键词：辽河口 CO2排放盐分离子类型

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基于电流变法的油包水型乳状液稳定性

大庆石油地质与开发 2014年第6期33卷 127-133页

作者：王秀宇宋会新杨胜来中国石油大学石油工程学院北京102249 大庆油田有限责任公司测试技术服务分公司黑龙江大庆163414

利用电流变性方法对油包水乳状液的稳定性进行了详细定量化研究,提出在直流电场中通过乳状液黏性随外加电场的动态响应曲线得到的临界电场值是油包水乳状液稳定性的关键参数,该值越大乳状液越稳定.通过测量两种原油乳状液的稳定性,系统... 详细信息

利用电流变性方法对油包水乳状液的稳定性进行了详细定量化研究,提出在直流电场中通过乳状液黏性随外加电场的动态响应曲线得到的临界电场值是油包水乳状液稳定性的关键参数,该值越大乳状液越稳定.通过测量两种原油乳状液的稳定性,系统研究了原油乳状液临界电场值随温度、离子类型和矿化度等参数的量化规律.研究表明：乳状液的稳定性随温度的增加而降低,当温度达到临界值之后,临界电场值呈稳定趋势,此时的稳定性主要受油水界面膜强度的控制;在室温条件下Ca2＋乳状液比Na＋乳状液的稳定性高出约100％,且随着温度的升高,二者稳定性的差别变小;水溶液矿化度越低,乳状液越稳定,而当水的矿化度降低到初始矿化度的1/10以下时,乳状液稳定性的增加幅度降低.

关键词：油包水乳状液电流变性临界电场值离子类型矿化度