非平衡吸附条件下双分子反应性溶质运移规律研究 被引量：4

1

作者 王浩越 陈宏信 +1 位作者 冯世进 王文韬 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第12期2547-2555,共9页

针对溶质非平衡吸附特征,建立了非平衡吸附条件下双分子反应性溶质一维运移模型,考虑了在对流、弥散、吸附(平衡和非平衡)、反应(氧化反应和自然需氧量反应)耦合作用下的溶质运移过程,选用COMSOL对模型进行数值求解。研究结果表明:①非... 针对溶质非平衡吸附特征,建立了非平衡吸附条件下双分子反应性溶质一维运移模型,考虑了在对流、弥散、吸附(平衡和非平衡)、反应(氧化反应和自然需氧量反应)耦合作用下的溶质运移过程,选用COMSOL对模型进行数值求解。研究结果表明:①非平衡吸附条件下污染物去除的第一阶段为氧化反应主导的快速修复,第二阶段为非平衡吸附主导的慢速修复;②考虑非平衡吸附可以更加精准刻画污染物拖尾效应;③化学反应速率影响数k、平衡吸附比例影响数f以及非平衡吸附速率影响数a均对污染物的去除效率产生显著影响,且a的影响程度与平衡吸附占总吸附比例f相关,佩克莱数Pe影响较小;④在k,a,f较小且Pe较大的情况下,拖尾效应较为严重,必须考虑非平衡吸附。 展开更多

关键词 非平衡吸附 两点模型 双分子反应 溶质运移 拖尾效应

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基于图像法的多孔介质双分子反应溶质运移模拟 被引量：2

2

作者 刘咏 张琪 +2 位作者 钱家忠 吴盾 张文永 《地学前缘》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期248-255,共8页

采用图像分析法确定溶质浓度,以硫酸铜和EDTA二钠作为双分子反应物,在多孔介质模型中开展了不同粒径(1.5~2.0,2.5~3.0,3.5~4.0 mm)和流量(1.0,1.5,2.0 mL/s)下反应性溶质运移实验,探讨了应用不完全混合的对流弥散模型(IM-ADRE)对双分子... 采用图像分析法确定溶质浓度,以硫酸铜和EDTA二钠作为双分子反应物,在多孔介质模型中开展了不同粒径(1.5~2.0,2.5~3.0,3.5~4.0 mm)和流量(1.0,1.5,2.0 mL/s)下反应性溶质运移实验,探讨了应用不完全混合的对流弥散模型(IM-ADRE)对双分子反应溶质运移的模拟和预测,并进行了参数敏感性分析。结果表明:图像分析法可准确获取多孔介质中显色反应性溶质的浓度,灰度值与浓度的决定系数R^(2)大于0.96;用IM-ADRE模型能够准确预测双分子反应性溶质硫酸铜和EDTA二钠在3种不同多孔介质中的运移过程,误差低于3.71%;实验条件的改变对IM-ADRE模型参数D、m和β_(0)的影响显著,说明模型参数依赖于环境条件,其变化规律需要根据实际环境条件进一步率定,便于IM-ADRE模型的进一步推广应用。 展开更多

关键词 双分子反应性溶质运移 多孔介质 模拟 IM-ADRE模型 图像法

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多孔介质双分子反应溶质运移实验与模拟研究 被引量：6

3

作者 钱家忠 刘咏 +1 位作者 张勇 孙澎涛 《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第2期104-109,共6页

多孔介质中化学作用对溶质运移具有重要影响.为了揭示反应性溶质运移机理,保持多孔介质不变,以胺和1,2-萘醌-4-磺酸钠双分子化学反应为例,分别开展了非反应及反应条件下不同流速溶质运移实验和数值模拟研究.主要结论如下:①改进的反应... 多孔介质中化学作用对溶质运移具有重要影响.为了揭示反应性溶质运移机理,保持多孔介质不变,以胺和1,2-萘醌-4-磺酸钠双分子化学反应为例,分别开展了非反应及反应条件下不同流速溶质运移实验和数值模拟研究.主要结论如下:①改进的反应性对流弥散模型能模拟双分子反应中溶质运移行为;模型可行,具有较高的精度;0.4mL/s和0.8mL/s流速下生成物峰值浓度相对误差分别为1.2%及0.8%.②利用对流弥散模型可以评估非反应物运移弥散系数,可为反应性溶质运移弥散系数识别提供技术参考.③随流量增大,模型参数m减小,而β0则增大;此外,同一物质在保持相同流量下,作为反应物出现时,其弥散系数略高于非反应物质的弥散系数,其作用机理有待进一步研究. 展开更多

关键词 多孔介质 双分子化学反应 溶质运移 弥散系数 实验

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反应性溶质在不同质地饱和土柱中运移的数值模拟 被引量：9

4

作者 张丛志 张佳宝 +1 位作者 徐绍辉 张辉 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期552-558,共7页

盐渍土壤中的物理化学作用对溶质运移具有重要影响。吸附和离子交换作用是土壤中常见的反应。利用室内土柱出流实验对这两种作用下的单组分和多组分溶质运移进行了探讨,用CXTFIT软件模拟了只考虑对流-弥散的常规溶质运移;用水文地球化... 盐渍土壤中的物理化学作用对溶质运移具有重要影响。吸附和离子交换作用是土壤中常见的反应。利用室内土柱出流实验对这两种作用下的单组分和多组分溶质运移进行了探讨,用CXTFIT软件模拟了只考虑对流-弥散的常规溶质运移;用水文地球化学模拟软件PHREEQC进行了耦合吸附和离子交换反应的模拟。结果表明,土壤质地对单组分溶质的运移具有重要影响,而在多组分溶质运移中,组分之间的相互作用对溶质运移具有更为重要的影响,并且耦合物理化学作用的模拟精度更高。 展开更多

关键词 反应性溶质 盐渍土壤 饱和土柱 溶质运移 数值模拟

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塿土水分入渗、再分布过程反应性溶质(NH_4^+)运移特征研究

5

作者 王玉 张一平 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2002年第4期529-535,共7页

利用土柱切割法研究（土娄）土水分入渗、再分布过程反应性溶质（NH4+）运移特征。在水分入渗初期,土壤剖面溶质分布曲线为斜线,随入渗时间延长,土壤剖面溶质分布曲线上部逐渐出现垂直于横坐标的垂直线段。与水分入渗、再分布相比,溶质... 利用土柱切割法研究（土娄）土水分入渗、再分布过程反应性溶质（NH4+）运移特征。在水分入渗初期,土壤剖面溶质分布曲线为斜线,随入渗时间延长,土壤剖面溶质分布曲线上部逐渐出现垂直于横坐标的垂直线段。与水分入渗、再分布相比,溶质（NH4+）入渗、再分布明显滞后;水分入渗深度增加,水溶质入渗距离比增加,溶质入渗滞后程度增大。入渗液浓度增大,溶质入渗滞后程度及溶质入渗阻滞因子减小,相应的土壤吸持溶质的反应速率常数增大,表观活化自由能减小。不同再分布时间的土壤剖面溶质分布曲线具有交点（溶质再分布等浓度点）,且该交点随入渗液浓度增大而加深。水分再分布过程中,溶质再分布等浓度点的土壤溶质吸持量基本不变,而其上部的土壤吸持量减小,下部的土壤吸持量增大。 展开更多

关键词 LOU土 水分入渗 再分布过程 反应性溶质 (NH4^+)运移特征 溶质运移

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地下水系统砷-铁耦合行为的反应性溶质运移模拟 被引量：3

6

作者 孙静 刘意章 +1 位作者 李超 刘承帅 《矿物岩石地球化学通报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期81-91,共11页

定量厘清砷在铁矿物相转变影响下的释放迁移规律,对破译高砷地下水成因机制至关重要。然而,地下水系统中水文-生物地球化学多过程交互作用极其复杂,因此定量化研究难度大。反应性溶质运移模拟作为一种耦合了生物地球化学过程和水文地质... 定量厘清砷在铁矿物相转变影响下的释放迁移规律,对破译高砷地下水成因机制至关重要。然而,地下水系统中水文-生物地球化学多过程交互作用极其复杂,因此定量化研究难度大。反应性溶质运移模拟作为一种耦合了生物地球化学过程和水文地质过程的数值模拟方法,可有效解译复杂多过程系统,从而实现观测数据的定量解析。本文介绍了反应性溶质运移模型的主要特点;阐述了影响地下水系统中砷行为的两类关键地球化学过程(铁矿物的氧化/还原过程、砷在矿物表面的吸附/解吸过程)的模拟方法;结合近年来的典型研究案例,分析了模型如何用于识别和量化不同水文-生物地球化学过程对高砷地下水形成和衰减的控制作用;并进一步剖析了当前研究中仍需完善的问题。 展开更多

关键词 地下水 砷 铁矿物 反应性溶质运移模型

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粗糙裂隙溶解过程反应性溶质运移特征 被引量：2

7

作者 王者超 毕竞超 +1 位作者 卫如雷 毋振华 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期991-998,共8页

岩体裂隙中溶质运移受对流、扩散和水岩化学反应三种机制控制.分析了不同机制主导作用下,粗糙裂隙溶解过程中反应性溶质运移特征,并分析粗糙度的影响.研究结果显示,粗糙裂隙溶解过程存在4种类型,分别是均匀、非均匀、极度非均匀和均匀-... 岩体裂隙中溶质运移受对流、扩散和水岩化学反应三种机制控制.分析了不同机制主导作用下,粗糙裂隙溶解过程中反应性溶质运移特征,并分析粗糙度的影响.研究结果显示,粗糙裂隙溶解过程存在4种类型,分别是均匀、非均匀、极度非均匀和均匀-非均匀溶解.其中对流占主导作用条件下,裂隙发生均匀溶解;化学反应占主导作用条件下,流体上游溶解速率高于下游.初始粗糙度对裂隙溶解过程也具有重要影响:初始粗糙度增大会使水岩化学反应速率增大,同时随着水岩反应的进行,裂隙溶解后粗糙度增大. 展开更多

关键词 岩体裂隙 反应性溶质运移 溶解类型 粗糙度 对流 水岩化学反应

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土石混合介质中非反应性阴离子运移试验研究 被引量：5

8

作者 王慧芳 邵明安 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期164-169,共6页

为探讨化学物质在土石混合介质中的运移过程和机理，采用饱和稳态流下的Cl^-1混合置换试验，测定水流和溶质运移过程，分析土石混合介质的溶质穿透曲线特征及碎石组成和含量对运移过程的影响。选用CXTFIT2．1的平衡和物理非平衡对流弥... 为探讨化学物质在土石混合介质中的运移过程和机理，采用饱和稳态流下的Cl^-1混合置换试验，测定水流和溶质运移过程，分析土石混合介质的溶质穿透曲线特征及碎石组成和含量对运移过程的影响。选用CXTFIT2．1的平衡和物理非平衡对流弥散模型，对参数弥散系数D和滞留因子R进行反求。结果显示：不同土石比的D变异较大：0．258—22．31cm^2／h。R的波动范围为0．6—1．54；碎石含量影响土石介质的溶质运移过程表现为平均孔隙流速、弥散系数、弥散度均与土石比成负指数的幂函数关系。对碎石粒径与溶质运移参数进行相关分析发现，小粒径的碎石含量增加，则孔隙流速和弥散系数有减少的趋势，而大于10mm的碎石有利于溶质的运移。通过土石介质的非反应性阴离子的混合置换试验研究，可以为非均一介质中化学物质运移提供参考。 展开更多

关键词 碎石 溶质运移 弥散度 土石比 非反应性阴离子

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土壤中反应性溶质保持模拟模型概述

9

作者 马北雁 张一平 《热带亚热带土壤科学》 CSCD 1997年第2期121-128,共8页

水溶性污染物和有机污染物在非饱和带的运动规律是当前土壤物理学研究的前沿领域．模拟反应性溶质的运移模型，必须包含溶质和土壤基质之间的保持和释放反应．本文简要综述土壤对溶质保持反应的平衡模型、动力学模型和多反应模型的主要... 水溶性污染物和有机污染物在非饱和带的运动规律是当前土壤物理学研究的前沿领域．模拟反应性溶质的运移模型，必须包含溶质和土壤基质之间的保持和释放反应．本文简要综述土壤对溶质保持反应的平衡模型、动力学模型和多反应模型的主要特点． 展开更多

关键词 反应性溶质运移 保持反应模型 土壤

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含靶向和造影双功能基的PEO的合成

10

作者 翟慕衡 商永嘉 +3 位作者 杜宝辉 胡继萍 张德兴 沈良骏 《应用化学》 CAS CSCD 北大核心 2005年第5期517-520,共4页

用-4胺基-N-2(-嘧啶)苯磺酰胺钠(磺胺嘧啶钠)作引发剂,引发环氧乙烷(EO)开环聚合,反应在非均相中进行,用自制的3,5-二-(N乙酰氨基)-2,4,6-三碘苯甲酰氯(泛影酰氯)作封端剂封端该反应,合成了含有靶向和造影双功能基团的聚环氧乙烷(PEO)... 用-4胺基-N-2(-嘧啶)苯磺酰胺钠(磺胺嘧啶钠)作引发剂,引发环氧乙烷(EO)开环聚合,反应在非均相中进行,用自制的3,5-二-(N乙酰氨基)-2,4,6-三碘苯甲酰氯(泛影酰氯)作封端剂封端该反应,合成了含有靶向和造影双功能基团的聚环氧乙烷(PEO)大分子,反应在80℃下约需96h完成,产率为87%～90%。用IR、1HNMR、UV测试技术对聚合产物进行了表征,用VPO和GPC测定了聚合物的分子量及分子量分布。通过改变引发剂的用量可调节PEO的聚合度,得到不同分子量的PEO产物,引发剂用量较少时,产物的均匀性变好。所得产物的分子量范围为2692～11040,分子量分布的范围为1.195～1.704。不同分子量的PEO分子中靶向功能基含量的范围为2.13%～8.98%,造影功能基含量的范围为5.25%～21.72%。室温下的溶解度测试表明,产物易溶于水和DMSO、DMF、THF、氯仿、乙醇、吡啶、苯、甲苯、丙酮等溶剂。 展开更多

关键词 PEO 双功能基 造影 合成 分子量分布 ^1HNMR 磺胺嘧啶钠 聚环氧乙烷 引发剂 苯磺酰胺 开环聚合 苯甲酰氯 功能基团 测试技术 DMSO 产物 非均相 反应 酰氨基 封端剂 大分子 聚合物 GPC VPO 聚合度 可调节 均匀性 溶解度

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水-岩相互作用模拟的研究进展 被引量：32

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作者 李义连 杨玉环 卢学实 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 2003年第3期95-99,共5页

水 岩相互作用的地球化学模拟已在模型建立和软件的开发方面取得了较大的进展。地球化学模型发展经历了从反向模拟到正向模拟,以及到现在的反应性溶质运移模拟的发展过程。许多计算模拟软件被开发出并投入到实际应用中,现在的模拟技术... 水 岩相互作用的地球化学模拟已在模型建立和软件的开发方面取得了较大的进展。地球化学模型发展经历了从反向模拟到正向模拟,以及到现在的反应性溶质运移模拟的发展过程。许多计算模拟软件被开发出并投入到实际应用中,现在的模拟技术已能处理较大范围内温度变化、压力变化、组分变化,以及各种地质条件下的水 岩地球化学作用。许多水 岩相互作用问题要回答地质作用的过去历史,要解释或预测未来可能水环境变化,通过模拟已获得满意的解决。目前水 岩作用地球化学模拟取得的重要进步是动力学模型和耦合运移模拟已取得了实质性进展,并应用于实际研究之中。 展开更多

关键词 水-岩相互作用 地球化学模拟 反应性溶质运移模拟 地质条件 正向模拟 反向模拟 动力学模拟 地下水 化学物质 迁移 环境污染

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