Ⅰ 淋濾試驗
採用自行設計的土柱試驗裝置進行BTEX在河流滲濾過程中的環境行為試驗模擬。土柱試驗裝置由三部分組成,其中通過淋濾液輸入系統把配製好的、代表含有不同污染組分的淋濾液源源不斷地供給模擬的河流滲濾系統。模擬的河流滲濾系統是把從野外採集的河流沉積物裝入有機玻璃柱中,製成模擬的河流滲濾系統,其入口連通淋濾液輸入系統接納滲濾液,其出口連通淋濾液輸出採集系統,污染河水在流經模擬的河流滲濾系統過程中,被該系統凈化。通過淋濾液輸出系統採集經模擬的河流滲濾系統凈化後的滲濾液並測量其流量,然後測定滲濾液中各目標組分的濃度。淋濾液由實驗室人工配製,以模擬BTEX污染河水,分別以和作為電子受體加入到兩套滲濾系統的淋濾液中,並源源不斷輸入到土柱中,模擬在不同條件下河流滲濾系統中BTEX的遷移轉化機理。通過每日定時從土柱採集滲濾液並測定其BTEX各組分的濃度,同時測定其中和的濃度並繪制出各組分濃度變化的歷時曲線。當滲濾液中各組分濃度穩定後,將土柱拆除並將土壤進行微生物指標測定,從而研究在模擬的河流滲濾系統中BTEX的微生物降解性能。
Ⅱ 淋濾模擬實驗條件和步驟
1.實驗樣品及淋濾液
在酸度計上用稀硫酸調pH=2的去離子水、用稀硝酸調pH=4和pH=7的去離子水,作為3種淋濾液備用。將待淋濾樣品粉碎至40~100目均勻攪拌,然後按四分法對角取樣20.0 g裝入淋濾柱中,輕敲柱壁使樣品在柱內均勻堆實。
2.淋濾時間
淋濾時間的選擇是非常重要的,長期淋濾實驗要求必須等待較長的時間,這是非常困難的。但是,淋濾樣品與淋濾液間的平衡需要很長的時間,正如Hassett(1994)所指出的,只有長期淋濾試驗提供的濃度變化趨勢才是科學的和可信的。限於客觀條件本實驗選取22,23,24,25小時為時間間隔,實驗研究樣品在連續60小時內的淋濾行為。
3.淋濾實驗步驟
將淋濾所用的各種儀器均用14%HNO3浸泡24 h,再用去離子水沖洗干凈待用。將淋濾柱固定好,分別用3種淋濾液進行淋濾,使柱內樣品層上始終保持約有5cm高的淋濾液,控制流速為3.0 mL/h。分別用25 mL,25 mL,50 mL的比色管和100 mL的容量瓶承接,並分別於4 h,12 h,28 h和60 h時取出液體,用去離子水沖至刻度、搖勻,做待測定液體。As,Se和Hg用原子熒光法測定,其餘用等離子質譜測定,同時測定對應淋濾液的空白值,兩數值之差即為測定結果。
4.相對淋出率計算
11種元素在3種淋濾介質下,在4 h,12 h,28 h和60 h 4種淋濾時間段下所接收的淋濾液中元素的濃度見表8-3。淋濾液恆定流速為3.0 mL/h,所以每個時間段淋濾液的體積也是相同的。根據淋濾液中元素的濃度可以計算該元素在不同時間段、各種淋濾介質中的絕對溶解量,進而計算出相對淋出率Lx(簡稱淋出率):
Lx=avt/AM
續表
式中:Lx為元素x的淋出率;a為元素x在淋出液中的濃度;v為淋濾液流速;t為淋濾時間;A為元素x在樣品中的濃度;M為樣品的總質量。
Ⅲ 淋濾試驗設計
天然條件下,河流滲濾系統是一個復雜的開放系統,具有多層次、多影響因素的特點。有機污染物在滲濾過程中的衰減除受微生物的作用外,還受各種環境因素包括光、溫度、化學物質以及其他物理過程的影響,因而在擬定的研究目標下,很難實現在天然河流滲濾系統中的有機污染物生物降解試驗研究。
另外,原則上在一個未受污染或污染較輕的天然河流水環境中,在各種狀態下都不允許進行人為投放污染物的研究,而且在野外自然狀態下進行試驗將要消耗大量的人力、物力和財力,因而室內模擬試驗成為研究河流滲濾系統自然凈化過程的重要手段之一。
BTEX在河流滲濾系統中的環境行為非常復雜,要想真正掌握其遷移轉化的機理,必須藉助於模擬試驗研究。在對大量試驗數據進行分析的基礎上,才能在理論上有所突破。土柱試驗(淋濾試驗)歷來是土壤-水系統中污染物遷移轉化機理研究的重要手段,國內外學者利用土柱試驗進行了大量的試驗研究工作,在此基礎上形成了大量的研究成果,所以進行土柱試驗是研究BTEX在河流滲濾系統中遷移轉化的有效手段。
本試驗也主要以室內土柱試驗(淋濾試驗)為主要研究手段,其主要目的是研究BTEX污染河水通過河流滲濾系統時各組分發生了哪些環境行為,以及河流滲濾系統對這些污染組分的凈化機理和凈化效果如何,探討BTEX在河流滲濾系統中的遷移轉化對地下水環境的影響。
本次試驗在已有的對BTEX的揮發行為及其在土壤中的吸附行為研究的基礎上,通過動態土柱試驗(淋濾試驗)研究BTEX各組分分別在以 和 作為電子受體的情況下在河流滲濾系統中的生物降解性能,並結合其中的微生物指標的測定,研究BTEX在河流滲濾系統中的生物降解作用。
(一)試驗裝置
試驗裝置有三部分組成,分別為淋濾液輸入系統、模擬的河流滲濾系統和淋濾液輸出採集系統,這三部分各自的主要功能是:
(1)淋濾液輸入系統:利用該系統把人工配製的、含有BTEX污染組分的淋濾液源源不斷地輸入至模擬的河流滲濾系統。
(2)模擬的河流滲濾系統:把從野外採集的河流沉積物樣品裝入自製的有機玻璃柱中,製成模擬的河流滲濾系統,其入口連通淋濾液輸入系統接納淋濾液,其出口連通淋濾液輸出採集系統,淋濾液在流經模擬的河流滲濾系統的過程中,經過吸附、微生物降解等作用被凈化。
(3)淋濾液輸出採集系統:通過該系統採集經模擬的河流滲濾系統凈化後的淋濾液,然後測定淋濾液中BTEX各組分和兩種電子受體的濃度。
(二)試驗系統的裝配
為了滿足試驗對三部分的功能要求,試驗系統的三部分應分別由相應設備組裝而成。試驗系統和試驗裝置實物圖如圖3-29和圖3-30所示。
圖3-29 試驗系統示意圖
圖3-30 淋濾試驗裝置
(1)輸入系統設備的組裝:採用5L下口瓶盛放淋濾液,使用硅膠管將帶有閥門的出口與土柱連接,每隔一定時間向瓶中注入配製好的淋濾液,以保證淋濾液能夠源源不斷地供給,並利用閥門和蠕動泵來控制淋濾液流速。為了排除揮發的影響,從出口處另引出一根硅膠管,每日從中採集淋濾液以測定淋濾液進入土柱的初始濃度。
(2)滲濾系統設備的組裝:由三根有機玻璃柱聯通而成,其中最上層一根長30cm,直徑10cm,內裝野外採集粉土樣品;中間一根長50cm,直徑10cm,內裝野外採集細砂樣品;最下端一根長50cm,直徑10cm,內裝野外採集粗砂樣品。由此三部分組成的滲濾系統可以模擬野外河流滲濾系統,淋濾液經過此系統時,其中的BTEX經過土壤吸附、微生物降解等相關過程被凈化。將土樣分別裝入有機玻璃柱中並夯實,柱兩端用濾網和石英砂隔開。根據裝入土壤的質量和體積計算出各土柱的容重(表3-18)。其中柱1代表以 為電子受體的系統,柱2代表以 為電子受體的系統。
(3)採集系統設備的組裝:在土柱最下端由硅膠管和淋濾液收集裝置組成,每天定時測定淋濾液下滲流量,並採集相應水樣測定其中的目標組分含量。
(三)淋濾試驗過程
實驗室人工配製淋濾液以模擬BTEX污染河水,分別以 和 作為電子受體加入模擬的污染河水中,將淋濾液源源不斷輸入到土柱中,以模擬在不同條件下河流滲濾系統中BTEX的遷移轉化機理。
表3-18 土柱容重
試驗前必須對土柱進行洗鹽,以消除土壤中原有鹽分對試驗測定的影響。用去離子水從頂部注入土柱,完全飽和後繼續沖洗土樣中的鹽分。經過一定時間的洗鹽過程, 的濃度從最初的5.5mg/L降至檢測限以下;而 自淋濾洗鹽開始即未檢出。通過洗鹽可以在今後淋濾試驗中排除土壤中溶出的兩種電子受體對降解作用的影響。
另外為了模擬地下水的避光環境,將土柱用錫紙包裹,外層再覆蓋黑布,盡可能減少光對土壤中微生物菌群的影響。BTEX滲濾試驗步驟如下:
第一步,室內人工配製淋濾液,用去離子水作為溶劑。第一套系統(柱1)溶質是BTEX色譜純試劑和KNO3,其中苯、甲苯、乙苯、間二甲苯的濃度均約為80mg/L, 濃度為400mg/L,並將它源源不斷地供給輸入系統,污水經過滲濾系統後流入採集系統。第二套系統(柱2)以 作為電子受體,試驗系統裝置各部件沒有做任何改動,變化的僅僅是輸入系統污水成分。同樣用去離子水作為溶劑,溶質是BTEX色譜純試劑和K2SO4,其中苯、甲苯、間二甲苯、乙苯的濃度均約為80mg/L, 濃度為400mg/L,並將它源源不斷地供給輸入系統,污水經過滲濾系統後流入採集系統。
第二步,兩套系統同時開始注入淋濾液,並每天一次定時從兩套採集系統採集滲出液,同時測量其滲出液溫度與流量Q,並分析滲出液中BTEX各單組分、 、 等各項指標。然後分析滲出液中的BTEX各單組分和 、 濃度變化的相關關系。
第三步,對試驗數據處理計算得到最後試驗結果。
第四步,對比兩套試驗系統的試驗結果。
上述所有的淋濾試驗都是在飽水狀態下進行的,人為控制試驗的淋濾液流量以使其穩定。
試驗精度保證:由於本次試驗的目標污染物是極易揮發的BTEX,試驗過程中揮發損失的控制、樣品測試的准確性就顯得極為重要。
試驗過程中全部選用5000 mL下口瓶儲存溶液,用注射器從下口引出的硅膠管抽取目標污染物溶液,並測定其初始濃度,以最大限度地控制試驗過程中揮發損失對試驗的影響。
各目標組分測定方法參考《水和廢水監測分析方法》 推薦的方法,具體見表3-19。淋濾試驗結束後,將土柱中的土壤立即取出進行微生物指標分析,並與未經淋濾的土壤樣品進行對比,從而確定淋濾過程中,土壤中微生物菌群發生的變化。分析指標包括:細菌、真菌、放線菌、硝化細菌、亞硝化細菌和反硝化細菌,分析方法參見表3 -19。BTEX檢測結果來自華北水利水電學院環境工程實驗中心,採用島津GC-14C型氣相色譜儀檢測,檢測條件同第二章所述。 和 的檢測結果來自華北水利水電學院資源與環境實驗室,採用島津UV-2550紫外分光光度計測定。
表3-19 各目標組分分析方法
Ⅳ 土樣檢測的步驟
土壤檢測步驟 1. 對土壤檢測設備的最低要求 帶攪拌的最小容積為10升的混合槽 有盤的加熱板 稱量單位到克的秤 500N/cm2壓強的(手動)液壓裝置,用來壓實試樣 通常的實驗室設備,如玻璃器皿(開口燒杯)、玻璃攪拌棒、及可以用來方便地稱量工 作溶液的塑料量筒(10到100ml)。還有不同尺寸的杯子、盛土壤樣品的塑料容器、 及手工混合的工具等。 2. 土壤分析 准備一張紙來記錄檢測結果。 2.1 篩分曲線 將土壤樣品過篩得到篩分曲線。 是否得到了均衡的篩分曲線?均衡的篩分曲線會增加處理後土壤層的摩擦力,可減少 處理土層的厚度。 檢驗一下粘土的含量是否高於15%。如果粘性材料含量低於15%,加入粘土使其達到15 %以上。如果粘土含量高於30%,要加入砂石等粗糙材料。這樣處理能極大地改善土壤 性能,而不需花費很多。 用於檢測目的的所有顆粒的直徑應小於10mm。 2.2 自然含水量(NMC) 稱量做模塊的土壤重量。 乾燥水分,但不要把土壤烤焦。 稱量土壤重量。兩次重量之差就是土壤的自然含水量,這部分水後面必須再加進來。 3. 制備檢測樣品 3.1 0%的樣品 取乾燥後的樣品。 加入乾燥時去除的水分。 加水得到最佳含水量(OMC) 將土樣混合均勻。 將樣品放入模板中。 充分壓實。 將樣品標記為未處理(0)。 稱量樣品。 測量樣品尺寸。 檢測抗壓強度。在樣品崩潰前,停止加壓。 記錄數據。 3.2 1%的樣品 按篩分曲線2.2中所示制備土樣。 按Consolid 444(C444)與水1:100的比例進行稀釋(即1%) 每公斤土壤中加入20ml C444。 每公斤土壤中加入10克 Solidry(SD)。 加水得到最佳含水量(OMC)。 充分混合土壤。 ASIA - EUROPE COMMERCE LTD CC008c 28.11.2003 AEC/Rfs 2/3 充分壓實。 將樣品標記為1%處理的。 稱量樣品。 測量樣品尺寸。 檢測抗壓強度。在樣品崩潰前,停止加壓。 記錄數據。 3.3 2%的樣品 按篩分曲線2.2中所示制備土樣。 按Consolid 444(C444)與水1:50的比例進行稀釋(即2%) 每公斤土壤中加入20ml C444。 每公斤土壤中加入20克 SD。 加水得到最佳含水量(OMC)。 充分混合土壤。 充分壓實。 將樣品標記為2%處理的。 稱量樣品。 測量樣品尺寸。 檢測抗壓強度。在樣品崩潰前,停止加壓。 記錄數據。 4. 測試 讓樣品乾燥至最佳含水量的50%,這個過程也在自然狀態下進行。這樣使得結果更可 靠。收縮率應在2%(體積)以下。 稱量樣品。 測量樣品尺寸。 將樣品豎直置於2cm的水中。對0樣品要小心,它可能會很快溶解。 讓樣品置於水中24小時。 對樣品進行稱重和測量。 記錄數據 在以後的3天重復這樣的操作. 檢測抗壓強度。在樣品崩潰前,停止加壓。 5. 評估 如果樣品在乾燥時產生細小裂縫,說明樣品中粘土或淤泥材料含量過高,應加入沙子 及粗糙材料,這就能使得龜縮現象得到控制。 如果樣品膨脹也說明樣品含有較多的粘性材料,加入砂石等粗糙材料可使這種現象得 到控制。 如果樣品鬆散說明粘土材料不足或抗疏力產品加入不足,應多加粘土或抗疏力產品。 這里得到的結果就是你在取樣現場的道路上將獲得的結果。在施工區域土壤的化學組成 及顆粒大小都會發生變化,所以施工區域不同地方的土壤都應進行檢測。 沒有必要使用2%以上的抗疏力產品,沒有多大的效果上的改善。反過來少於1%也會造成 混合過程出現問題,不能使所有的顆粒都能接觸到C444。
Ⅳ 證明土壤中存在空氣的實驗
研究問題:土壤中含有空氣嗎?
我的推測:土壤中含有空氣。
實驗方法: 將一塊固定的泥土放入燒杯中,再倒入一些水,要沒過泥土。如有氣泡冒上來,那就證
明土壤中含有空氣。
任何生物都會進行呼吸作用,土壤中的也不例外,土壤中存在進行有氧呼吸的生物,有氧呼吸的條件需要空氣,所以土壤中含有空氣。
(5)土壤淋濾演示裝置實驗的步驟擴展閱讀:
取一大碗泥土,將其壓平,使土面不高於碗的邊緣,然後往碗里倒水,不超過碗的邊緣,看是否有氣泡浮出。有的話就證明了土壤里有空氣。
向盛有土壤塊的燒杯中加入一定量的水時,產生氣泡,是因為空氣中的主要成分不溶於水或不易溶於水,因此從水中逸出,該選項能夠證明土壤中含有空氣。
加熱土壤時,試管內壁出現水珠,不能證明土壤中含有空氣。
加熱土壤時,無明顯現象,不能證明土壤中含有空氣。
得到的土壤浸出液過程中,空氣中的主要成分已經從浸出液中逸出,因此加熱土壤浸出液時,無明顯現象,不能證明土壤中含有空氣。
Ⅵ 土壤采樣的具體方法步驟
土壤采樣方法的具體步驟如下:
1、布點:需要按照土壤類型以及作物種植品種分布,根據土壤肥力的不同分別取樣。采樣點以鋸齒型或蛇型分布,要做到盡量均勻和隨機。
Ⅶ 如何將採集的農田土壤制備成分析實驗溶液,寫出具體制備步驟
土壤采樣的具體方法步驟:
1.布點:按照土壤類型和作物種植品種分布,按土壤肥力高、中、低分別采樣。一般150-300畝(不同地區可根據情況確定)採取一個耕層混合樣,每個示範村的主要農作土種至少採集3-4個混合農化土樣。采樣點以鋸齒型或蛇型分布,要做到盡量均勻和隨機。應用土壤底圖確定采樣地塊和采樣點,並在圖上標出,確定調查采樣路線和方案。
2.采樣部位和深度:根據耕層厚度,確定采樣深度,一般取樣深度0-20厘米。
3.采樣季節和時間: 骨幹農化土樣採集地點及時間,盡量與第二次土壤普查時的土壤骨幹農化樣所代表的土壤區域一致,以便比較土壤養分前後的變化。土樣採集時間也以第二次土壤普查時的土壤骨幹農化樣採集時間一致。如無法查知第二次土壤普查採集時間的,則統一在秋收後冬播施肥前採集。
4.采樣方法、數量:農化土樣採用多點混合土樣採集方法,每個混合農化土樣由20個樣點組成。樣點分布范圍不少於3畝(各地可根據情況確定)。每個點的取土深度及重量應均勻一致,土樣上層和下層的比例也要相同。采樣器應垂直於地面,入土至規定的深度。采樣使用不銹鋼、木、竹或塑料器具。樣品處理、儲存等過程不要接觸金屬器具和橡膠製品,以防污染。
每個混合樣品一般取1kg左右,如果採集樣品太多,可用「四分法」棄去多餘土壤。
5.樣品編號和檔案紀錄:做好采樣記錄:土樣編號、采樣地點及經緯度、土壤名稱、采樣深度、前茬作物及產量、采樣日期、采樣人等。
Ⅷ 淋濾試驗
採用自行設計的土柱試驗裝置進行BTEX在河流滲濾過程中的環境行為試驗模擬。土柱試回驗裝置由三部答分組成,其中通過淋濾液輸入系統把配製好的、代表含有不同污染組分的淋濾液源源不斷地供給模擬的河流滲濾系統。模擬的河流滲濾系統是把從野外採集的河流沉積物裝入有機玻璃柱中,製成模擬的河流滲濾系統,其入口連通淋濾液輸入系統接納滲濾液,其出口連通淋濾液輸出採集系統,污染河水在流經模擬的河流滲濾系統過程中,被該系統凈化。通過淋濾液輸出系統採集經模擬的河流滲濾系統凈化後的滲濾液並測量其流量,然後測定滲濾液中各目標組分的濃度。淋濾液由實驗室人工配製,以模擬BTEX污染河水,分別以 和 作為電子受體加入到兩套滲濾系統的淋濾液中,並源源不斷輸入到土柱中,模擬在不同條件下河流滲濾系統中BTEX的遷移轉化機理。通過每日定時從土柱採集滲濾液並測定其BTEX各組分的濃度,同時測定其中 和 的濃度並繪制出各組分濃度變化的歷時曲線。當滲濾液中各組分濃度穩定後,將土柱拆除並將土壤進行微生物指標測定,從而研究在模擬的河流滲濾系統中BTEX的微生物降解性能。
Ⅸ 在做三種土壤滲水性的實驗中需改變的條件是什麼不變的條件有什麼什麼什麼什麼
沒有需要改變的條件,不用改變的條件有:加入的水量、土壤的量、開始倒水的時間、倒水的速度、實驗環境等。
實驗步驟:1、取三個同樣大小的透明塑料瓶,去掉底部,用紗布蒙住瓶口,紮好,倒立在支架上,在瓶口下面放一隻同樣大小的燒杯。2、向三個瓶中分別裝進同樣多的沙質土、黏質土和壤土,並同時倒入同樣多的水。3、對三隻燒杯收集到的從瓶中滲出的水,進行比較。
Ⅹ 你認為土壤中含有水分嗎請同學們自己做一做,通過實驗探究。
(1)土壤中含有水分嗎?(2)土壤中含有水分。(3)器材:鏟子,加壓機,無水硫酸銅,燒杯。取土壤,將無水硫酸銅(成白色)放在土壤下層,加壓,如果無水硫酸銅變藍,就說明土壤中含水,否則反之。(4)【1】取土壤。【2】將無水硫酸銅放在下層。【3】加壓。【4】觀察實驗現象。【5】得出結論。(5)無水硫酸銅變藍。(6)說明土壤中含有水分,支持我的結論。