Ⅰ 淋滤试验
采用自行设计的土柱试验装置进行BTEX在河流渗滤过程中的环境行为试验模拟。土柱试验装置由三部分组成,其中通过淋滤液输入系统把配制好的、代表含有不同污染组分的淋滤液源源不断地供给模拟的河流渗滤系统。模拟的河流渗滤系统是把从野外采集的河流沉积物装入有机玻璃柱中,制成模拟的河流渗滤系统,其入口连通淋滤液输入系统接纳渗滤液,其出口连通淋滤液输出采集系统,污染河水在流经模拟的河流渗滤系统过程中,被该系统净化。通过淋滤液输出系统采集经模拟的河流渗滤系统净化后的渗滤液并测量其流量,然后测定渗滤液中各目标组分的浓度。淋滤液由实验室人工配制,以模拟BTEX污染河水,分别以和作为电子受体加入到两套渗滤系统的淋滤液中,并源源不断输入到土柱中,模拟在不同条件下河流渗滤系统中BTEX的迁移转化机理。通过每日定时从土柱采集渗滤液并测定其BTEX各组分的浓度,同时测定其中和的浓度并绘制出各组分浓度变化的历时曲线。当渗滤液中各组分浓度稳定后,将土柱拆除并将土壤进行微生物指标测定,从而研究在模拟的河流渗滤系统中BTEX的微生物降解性能。
Ⅱ 淋滤模拟实验条件和步骤
1.实验样品及淋滤液
在酸度计上用稀硫酸调pH=2的去离子水、用稀硝酸调pH=4和pH=7的去离子水,作为3种淋滤液备用。将待淋滤样品粉碎至40~100目均匀搅拌,然后按四分法对角取样20.0 g装入淋滤柱中,轻敲柱壁使样品在柱内均匀堆实。
2.淋滤时间
淋滤时间的选择是非常重要的,长期淋滤实验要求必须等待较长的时间,这是非常困难的。但是,淋滤样品与淋滤液间的平衡需要很长的时间,正如Hassett(1994)所指出的,只有长期淋滤试验提供的浓度变化趋势才是科学的和可信的。限于客观条件本实验选取22,23,24,25小时为时间间隔,实验研究样品在连续60小时内的淋滤行为。
3.淋滤实验步骤
将淋滤所用的各种仪器均用14%HNO3浸泡24 h,再用去离子水冲洗干净待用。将淋滤柱固定好,分别用3种淋滤液进行淋滤,使柱内样品层上始终保持约有5cm高的淋滤液,控制流速为3.0 mL/h。分别用25 mL,25 mL,50 mL的比色管和100 mL的容量瓶承接,并分别于4 h,12 h,28 h和60 h时取出液体,用去离子水冲至刻度、摇匀,做待测定液体。As,Se和Hg用原子荧光法测定,其余用等离子质谱测定,同时测定对应淋滤液的空白值,两数值之差即为测定结果。
4.相对淋出率计算
11种元素在3种淋滤介质下,在4 h,12 h,28 h和60 h 4种淋滤时间段下所接收的淋滤液中元素的浓度见表8-3。淋滤液恒定流速为3.0 mL/h,所以每个时间段淋滤液的体积也是相同的。根据淋滤液中元素的浓度可以计算该元素在不同时间段、各种淋滤介质中的绝对溶解量,进而计算出相对淋出率Lx(简称淋出率):
Lx=avt/AM
续表
式中:Lx为元素x的淋出率;a为元素x在淋出液中的浓度;v为淋滤液流速;t为淋滤时间;A为元素x在样品中的浓度;M为样品的总质量。
Ⅲ 淋滤试验设计
天然条件下,河流渗滤系统是一个复杂的开放系统,具有多层次、多影响因素的特点。有机污染物在渗滤过程中的衰减除受微生物的作用外,还受各种环境因素包括光、温度、化学物质以及其他物理过程的影响,因而在拟定的研究目标下,很难实现在天然河流渗滤系统中的有机污染物生物降解试验研究。
另外,原则上在一个未受污染或污染较轻的天然河流水环境中,在各种状态下都不允许进行人为投放污染物的研究,而且在野外自然状态下进行试验将要消耗大量的人力、物力和财力,因而室内模拟试验成为研究河流渗滤系统自然净化过程的重要手段之一。
BTEX在河流渗滤系统中的环境行为非常复杂,要想真正掌握其迁移转化的机理,必须借助于模拟试验研究。在对大量试验数据进行分析的基础上,才能在理论上有所突破。土柱试验(淋滤试验)历来是土壤-水系统中污染物迁移转化机理研究的重要手段,国内外学者利用土柱试验进行了大量的试验研究工作,在此基础上形成了大量的研究成果,所以进行土柱试验是研究BTEX在河流渗滤系统中迁移转化的有效手段。
本试验也主要以室内土柱试验(淋滤试验)为主要研究手段,其主要目的是研究BTEX污染河水通过河流渗滤系统时各组分发生了哪些环境行为,以及河流渗滤系统对这些污染组分的净化机理和净化效果如何,探讨BTEX在河流渗滤系统中的迁移转化对地下水环境的影响。
本次试验在已有的对BTEX的挥发行为及其在土壤中的吸附行为研究的基础上,通过动态土柱试验(淋滤试验)研究BTEX各组分分别在以 和 作为电子受体的情况下在河流渗滤系统中的生物降解性能,并结合其中的微生物指标的测定,研究BTEX在河流渗滤系统中的生物降解作用。
(一)试验装置
试验装置有三部分组成,分别为淋滤液输入系统、模拟的河流渗滤系统和淋滤液输出采集系统,这三部分各自的主要功能是:
(1)淋滤液输入系统:利用该系统把人工配制的、含有BTEX污染组分的淋滤液源源不断地输入至模拟的河流渗滤系统。
(2)模拟的河流渗滤系统:把从野外采集的河流沉积物样品装入自制的有机玻璃柱中,制成模拟的河流渗滤系统,其入口连通淋滤液输入系统接纳淋滤液,其出口连通淋滤液输出采集系统,淋滤液在流经模拟的河流渗滤系统的过程中,经过吸附、微生物降解等作用被净化。
(3)淋滤液输出采集系统:通过该系统采集经模拟的河流渗滤系统净化后的淋滤液,然后测定淋滤液中BTEX各组分和两种电子受体的浓度。
(二)试验系统的装配
为了满足试验对三部分的功能要求,试验系统的三部分应分别由相应设备组装而成。试验系统和试验装置实物图如图3-29和图3-30所示。
图3-29 试验系统示意图
图3-30 淋滤试验装置
(1)输入系统设备的组装:采用5L下口瓶盛放淋滤液,使用硅胶管将带有阀门的出口与土柱连接,每隔一定时间向瓶中注入配制好的淋滤液,以保证淋滤液能够源源不断地供给,并利用阀门和蠕动泵来控制淋滤液流速。为了排除挥发的影响,从出口处另引出一根硅胶管,每日从中采集淋滤液以测定淋滤液进入土柱的初始浓度。
(2)渗滤系统设备的组装:由三根有机玻璃柱联通而成,其中最上层一根长30cm,直径10cm,内装野外采集粉土样品;中间一根长50cm,直径10cm,内装野外采集细砂样品;最下端一根长50cm,直径10cm,内装野外采集粗砂样品。由此三部分组成的渗滤系统可以模拟野外河流渗滤系统,淋滤液经过此系统时,其中的BTEX经过土壤吸附、微生物降解等相关过程被净化。将土样分别装入有机玻璃柱中并夯实,柱两端用滤网和石英砂隔开。根据装入土壤的质量和体积计算出各土柱的容重(表3-18)。其中柱1代表以 为电子受体的系统,柱2代表以 为电子受体的系统。
(3)采集系统设备的组装:在土柱最下端由硅胶管和淋滤液收集装置组成,每天定时测定淋滤液下渗流量,并采集相应水样测定其中的目标组分含量。
(三)淋滤试验过程
实验室人工配制淋滤液以模拟BTEX污染河水,分别以 和 作为电子受体加入模拟的污染河水中,将淋滤液源源不断输入到土柱中,以模拟在不同条件下河流渗滤系统中BTEX的迁移转化机理。
表3-18 土柱容重
试验前必须对土柱进行洗盐,以消除土壤中原有盐分对试验测定的影响。用去离子水从顶部注入土柱,完全饱和后继续冲洗土样中的盐分。经过一定时间的洗盐过程, 的浓度从最初的5.5mg/L降至检测限以下;而 自淋滤洗盐开始即未检出。通过洗盐可以在今后淋滤试验中排除土壤中溶出的两种电子受体对降解作用的影响。
另外为了模拟地下水的避光环境,将土柱用锡纸包裹,外层再覆盖黑布,尽可能减少光对土壤中微生物菌群的影响。BTEX渗滤试验步骤如下:
第一步,室内人工配制淋滤液,用去离子水作为溶剂。第一套系统(柱1)溶质是BTEX色谱纯试剂和KNO3,其中苯、甲苯、乙苯、间二甲苯的浓度均约为80mg/L, 浓度为400mg/L,并将它源源不断地供给输入系统,污水经过渗滤系统后流入采集系统。第二套系统(柱2)以 作为电子受体,试验系统装置各部件没有做任何改动,变化的仅仅是输入系统污水成分。同样用去离子水作为溶剂,溶质是BTEX色谱纯试剂和K2SO4,其中苯、甲苯、间二甲苯、乙苯的浓度均约为80mg/L, 浓度为400mg/L,并将它源源不断地供给输入系统,污水经过渗滤系统后流入采集系统。
第二步,两套系统同时开始注入淋滤液,并每天一次定时从两套采集系统采集渗出液,同时测量其渗出液温度与流量Q,并分析渗出液中BTEX各单组分、 、 等各项指标。然后分析渗出液中的BTEX各单组分和 、 浓度变化的相关关系。
第三步,对试验数据处理计算得到最后试验结果。
第四步,对比两套试验系统的试验结果。
上述所有的淋滤试验都是在饱水状态下进行的,人为控制试验的淋滤液流量以使其稳定。
试验精度保证:由于本次试验的目标污染物是极易挥发的BTEX,试验过程中挥发损失的控制、样品测试的准确性就显得极为重要。
试验过程中全部选用5000 mL下口瓶储存溶液,用注射器从下口引出的硅胶管抽取目标污染物溶液,并测定其初始浓度,以最大限度地控制试验过程中挥发损失对试验的影响。
各目标组分测定方法参考《水和废水监测分析方法》 推荐的方法,具体见表3-19。淋滤试验结束后,将土柱中的土壤立即取出进行微生物指标分析,并与未经淋滤的土壤样品进行对比,从而确定淋滤过程中,土壤中微生物菌群发生的变化。分析指标包括:细菌、真菌、放线菌、硝化细菌、亚硝化细菌和反硝化细菌,分析方法参见表3 -19。BTEX检测结果来自华北水利水电学院环境工程实验中心,采用岛津GC-14C型气相色谱仪检测,检测条件同第二章所述。 和 的检测结果来自华北水利水电学院资源与环境实验室,采用岛津UV-2550紫外分光光度计测定。
表3-19 各目标组分分析方法
Ⅳ 土样检测的步骤
土壤检测步骤 1. 对土壤检测设备的最低要求 带搅拌的最小容积为10升的混合槽 有盘的加热板 称量单位到克的秤 500N/cm2压强的(手动)液压装置,用来压实试样 通常的实验室设备,如玻璃器皿(开口烧杯)、玻璃搅拌棒、及可以用来方便地称量工 作溶液的塑料量筒(10到100ml)。还有不同尺寸的杯子、盛土壤样品的塑料容器、 及手工混合的工具等。 2. 土壤分析 准备一张纸来记录检测结果。 2.1 筛分曲线 将土壤样品过筛得到筛分曲线。 是否得到了均衡的筛分曲线?均衡的筛分曲线会增加处理后土壤层的摩擦力,可减少 处理土层的厚度。 检验一下粘土的含量是否高于15%。如果粘性材料含量低于15%,加入粘土使其达到15 %以上。如果粘土含量高于30%,要加入砂石等粗糙材料。这样处理能极大地改善土壤 性能,而不需花费很多。 用于检测目的的所有颗粒的直径应小于10mm。 2.2 自然含水量(NMC) 称量做模块的土壤重量。 干燥水分,但不要把土壤烤焦。 称量土壤重量。两次重量之差就是土壤的自然含水量,这部分水后面必须再加进来。 3. 制备检测样品 3.1 0%的样品 取干燥后的样品。 加入干燥时去除的水分。 加水得到最佳含水量(OMC) 将土样混合均匀。 将样品放入模板中。 充分压实。 将样品标记为未处理(0)。 称量样品。 测量样品尺寸。 检测抗压强度。在样品崩溃前,停止加压。 记录数据。 3.2 1%的样品 按筛分曲线2.2中所示制备土样。 按Consolid 444(C444)与水1:100的比例进行稀释(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 充分压实。 将样品标记为1%处理的。 称量样品。 测量样品尺寸。 检测抗压强度。在样品崩溃前,停止加压。 记录数据。 3.3 2%的样品 按筛分曲线2.2中所示制备土样。 按Consolid 444(C444)与水1:50的比例进行稀释(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。 充分压实。 将样品标记为2%处理的。 称量样品。 测量样品尺寸。 检测抗压强度。在样品崩溃前,停止加压。 记录数据。 4. 测试 让样品干燥至最佳含水量的50%,这个过程也在自然状态下进行。这样使得结果更可 靠。收缩率应在2%(体积)以下。 称量样品。 测量样品尺寸。 将样品竖直置于2cm的水中。对0样品要小心,它可能会很快溶解。 让样品置于水中24小时。 对样品进行称重和测量。 记录数据 在以后的3天重复这样的操作. 检测抗压强度。在样品崩溃前,停止加压。 5. 评估 如果样品在干燥时产生细小裂缝,说明样品中粘土或淤泥材料含量过高,应加入沙子 及粗糙材料,这就能使得龟缩现象得到控制。 如果样品膨胀也说明样品含有较多的粘性材料,加入砂石等粗糙材料可使这种现象得 到控制。 如果样品松散说明粘土材料不足或抗疏力产品加入不足,应多加粘土或抗疏力产品。 这里得到的结果就是你在取样现场的道路上将获得的结果。在施工区域土壤的化学组成 及颗粒大小都会发生变化,所以施工区域不同地方的土壤都应进行检测。 没有必要使用2%以上的抗疏力产品,没有多大的效果上的改善。反过来少于1%也会造成 混合过程出现问题,不能使所有的颗粒都能接触到C444。
Ⅳ 证明土壤中存在空气的实验
研究问题:土壤中含有空气吗?
我的推测:土壤中含有空气。
实验方法: 将一块固定的泥土放入烧杯中,再倒入一些水,要没过泥土。如有气泡冒上来,那就证
明土壤中含有空气。
任何生物都会进行呼吸作用,土壤中的也不例外,土壤中存在进行有氧呼吸的生物,有氧呼吸的条件需要空气,所以土壤中含有空气。
(5)土壤淋滤演示装置实验的步骤扩展阅读:
取一大碗泥土,将其压平,使土面不高于碗的边缘,然后往碗里倒水,不超过碗的边缘,看是否有气泡浮出。有的话就证明了土壤里有空气。
向盛有土壤块的烧杯中加入一定量的水时,产生气泡,是因为空气中的主要成分不溶于水或不易溶于水,因此从水中逸出,该选项能够证明土壤中含有空气。
加热土壤时,试管内壁出现水珠,不能证明土壤中含有空气。
加热土壤时,无明显现象,不能证明土壤中含有空气。
得到的土壤浸出液过程中,空气中的主要成分已经从浸出液中逸出,因此加热土壤浸出液时,无明显现象,不能证明土壤中含有空气。
Ⅵ 土壤采样的具体方法步骤
土壤采样方法的具体步骤如下:
1、布点:需要按照土壤类型以及作物种植品种分布,根据土壤肥力的不同分别取样。采样点以锯齿型或蛇型分布,要做到尽量均匀和随机。
Ⅶ 如何将采集的农田土壤制备成分析实验溶液,写出具体制备步骤
土壤采样的具体方法步骤:
1.布点:按照土壤类型和作物种植品种分布,按土壤肥力高、中、低分别采样。一般150-300亩(不同地区可根据情况确定)采取一个耕层混合样,每个示范村的主要农作土种至少采集3-4个混合农化土样。采样点以锯齿型或蛇型分布,要做到尽量均匀和随机。应用土壤底图确定采样地块和采样点,并在图上标出,确定调查采样路线和方案。
2.采样部位和深度:根据耕层厚度,确定采样深度,一般取样深度0-20厘米。
3.采样季节和时间: 骨干农化土样采集地点及时间,尽量与第二次土壤普查时的土壤骨干农化样所代表的土壤区域一致,以便比较土壤养分前后的变化。土样采集时间也以第二次土壤普查时的土壤骨干农化样采集时间一致。如无法查知第二次土壤普查采集时间的,则统一在秋收后冬播施肥前采集。
4.采样方法、数量:农化土样采用多点混合土样采集方法,每个混合农化土样由20个样点组成。样点分布范围不少于3亩(各地可根据情况确定)。每个点的取土深度及重量应均匀一致,土样上层和下层的比例也要相同。采样器应垂直于地面,入土至规定的深度。采样使用不锈钢、木、竹或塑料器具。样品处理、储存等过程不要接触金属器具和橡胶制品,以防污染。
每个混合样品一般取1kg左右,如果采集样品太多,可用“四分法”弃去多余土壤。
5.样品编号和档案纪录:做好采样记录:土样编号、采样地点及经纬度、土壤名称、采样深度、前茬作物及产量、采样日期、采样人等。
Ⅷ 淋滤试验
采用自行设计的土柱试验装置进行BTEX在河流渗滤过程中的环境行为试验模拟。土柱试回验装置由三部答分组成,其中通过淋滤液输入系统把配制好的、代表含有不同污染组分的淋滤液源源不断地供给模拟的河流渗滤系统。模拟的河流渗滤系统是把从野外采集的河流沉积物装入有机玻璃柱中,制成模拟的河流渗滤系统,其入口连通淋滤液输入系统接纳渗滤液,其出口连通淋滤液输出采集系统,污染河水在流经模拟的河流渗滤系统过程中,被该系统净化。通过淋滤液输出系统采集经模拟的河流渗滤系统净化后的渗滤液并测量其流量,然后测定渗滤液中各目标组分的浓度。淋滤液由实验室人工配制,以模拟BTEX污染河水,分别以 和 作为电子受体加入到两套渗滤系统的淋滤液中,并源源不断输入到土柱中,模拟在不同条件下河流渗滤系统中BTEX的迁移转化机理。通过每日定时从土柱采集渗滤液并测定其BTEX各组分的浓度,同时测定其中 和 的浓度并绘制出各组分浓度变化的历时曲线。当渗滤液中各组分浓度稳定后,将土柱拆除并将土壤进行微生物指标测定,从而研究在模拟的河流渗滤系统中BTEX的微生物降解性能。
Ⅸ 在做三种土壤渗水性的实验中需改变的条件是什么不变的条件有什么什么什么什么
没有需要改变的条件,不用改变的条件有:加入的水量、土壤的量、开始倒水的时间、倒水的速度、实验环境等。
实验步骤:1、取三个同样大小的透明塑料瓶,去掉底部,用纱布蒙住瓶口,扎好,倒立在支架上,在瓶口下面放一只同样大小的烧杯。2、向三个瓶中分别装进同样多的沙质土、黏质土和壤土,并同时倒入同样多的水。3、对三只烧杯收集到的从瓶中渗出的水,进行比较。
Ⅹ 你认为土壤中含有水分吗请同学们自己做一做,通过实验探究。
(1)土壤中含有水分吗?(2)土壤中含有水分。(3)器材:铲子,加压机,无水硫酸铜,烧杯。取土壤,将无水硫酸铜(成白色)放在土壤下层,加压,如果无水硫酸铜变蓝,就说明土壤中含水,否则反之。(4)【1】取土壤。【2】将无水硫酸铜放在下层。【3】加压。【4】观察实验现象。【5】得出结论。(5)无水硫酸铜变蓝。(6)说明土壤中含有水分,支持我的结论。