化学异质性对胶体在饱和多孔介质中迁移的影响

摘要

研究胶体在饱和多孔介质中的迁移行为是环境领域的热门话题。预测胶体在多孔介质中的迁移行为一方面可以预测污染物在土壤中的迁移行为，防止水传播疾病的爆发；另一方面还可以应用于野外污染场地的环境修复，通过投加胶体药剂治理污染土壤。
　　本文通过土柱实验绘制胶体穿透曲线的方法来研究胶体的迁移行为。实验包括两个部分，第一部分通过对比胶体在水漂洗和酸处理两种玻璃微珠中的迁移行为来探究多孔介质表面化学异质性对胶体迁移的影响，第二部分则比较了不同pH环境对胶体吸附解吸行为的影响，并阐述了化学异质性和pH之间的关系。此外通过扩展DLVO理论来计算每一组中胶体与多孔介质的相互作用能，从机理的角度对胶体的吸附解吸行为进行分析。
　　实验结果表明，不论在有利环境还是在不利环境下，多孔介质表面的化学杂质均会提高胶体在初级势阱中的吸附能力，不利环境下更加明显。在不利条件下，提高环境的pH仍然可以削弱胶体的吸附能力，直至不发生吸附行为。高pH环境不仅可以使吸附在杂质表面的胶体解吸下来，还可以解吸下来吸附在初级势阱中的胶体，解吸的数量随着pH的升高而增加。当溶液环境pH为10或高于10的情况下，化学杂质对胶体吸附过程的影响可忽略不计，而因化学杂质而吸附到介质表面的胶体并不能通过提高环境pH而全部释放出来。此外，胶体吸附的多少不仅和最终的环境有关，也与中间胶体的吸附解吸过程有关。
　　本研究对化学杂质、pH环境在胶体迁移过程中所扮演的角色有了进一步的认识，为胶体迁移行为研究提供了实验依据。

目录

第一章 前言

1.1 研究背景及意义

1.2 胶体在多孔介质中的迁移过程

1.3 影响胶体迁移的宏观因素

1.4 国内外研究进展

1.5 展望

第二章 研究内容、方法及技术路线图

2.1研究内容

2.2 研究方法

2.3技术路线图

第三章 实验结果

3.1 玻璃微珠表面的化学性质

3.2 Zeta电位以及胶体与玻璃微珠之间的相互作用能

3.2 穿透曲线

第四章 讨论

4.1 中性环境下化学异质性对胶体迁移的影响

4.2 高pH环境下化学异质性对胶体迁移的影响

第五章 结论

参考文献

攻读学位期间取得的研究成果

致谢

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