邓志群:EK/漆酶联用对土壤中菲的迁移转化及数学模型构建论文

邓志群:EK/漆酶联用对土壤中菲的迁移转化及数学模型构建论文

本文主要研究内容

作者邓志群(2019)在《EK/漆酶联用对土壤中菲的迁移转化及数学模型构建》一文中研究指出:电动力学(Electrokinetic,EK)修复技术是一种新兴的原位土壤修复技术,目前EK技术的一些组合技术正逐渐被人们关注。本文首先研究了电场作用下菲在土壤中迁移转化的物理化学过程,并选取影响菲迁移转化的主要因子:电渗流、电迁移、对流和弥散。根据质量守恒原理,推导出土壤中菲迁移/转化的控制方程,结合COMSOL Multiphysics软件,构建了EK作用下土壤中菲的迁移模型以及EK/漆酶作用下土壤中菲的迁移转化模型。主要结论如下:(1)在EK体系下,根据质量守恒及电荷守恒的原理,开发了一种新的模型—M4EKR。结合文献资料,确定了模型的相关参数、边界条件和初始条件。采用COMSOL Multiphysics 5.3中的流体流动、化学物质传递和电化学模块对土壤菲的迁移进行了数值模拟。发现菲的浓度分布均呈“碗状”;在最佳条件(EK电压为2 V?cm-1,土壤孔隙率为0.48)下,菲的最大迁移率为44.35%;将模型结果与实验结果比对,二者趋势基本一致,证明了该模型运用于EK修复菲污染土壤是可行的。(2)在EK/漆酶体系下,基于迁移模型添加了新的模块-化学反应工程,并选取了电压、孔隙率和漆酶浓度三种控制因素对菲污染土壤进行修复研究,同时对菲的迁移转化进行数值模拟。发现实验结果和数值模拟结果与EK体系中菲的浓度分布类似,均呈“碗状”分布;在最优条件下,实验结果和模拟结果中菲的最大转化率分别为61.1%和54.15%;实验结果证明漆酶浓度对菲的迁移转化模型中转化部分的贡献较大;将实验结果与模拟进行比对,两者趋势大体一致,证明了该模型运用于EK/漆酶修复菲污染土壤是适用的。(3)结合两种体系下的研究结果,发现菲转化的主导作用是漆酶的催化氧化,而与EK中两极附近的电解作用无关,采用GC-MS分析,通过与质谱图库对比,确定了菲的转化产物和转化途径为9,10-菲醌→2,2’-联苯二甲酸→邻苯二甲酸。

Abstract

dian dong li xue (Electrokinetic,EK)xiu fu ji shu shi yi chong xin xing de yuan wei tu rang xiu fu ji shu ,mu qian EKji shu de yi xie zu ge ji shu zheng zhu jian bei ren men guan zhu 。ben wen shou xian yan jiu le dian chang zuo yong xia fei zai tu rang zhong qian yi zhuai hua de wu li hua xue guo cheng ,bing shua qu ying xiang fei qian yi zhuai hua de zhu yao yin zi :dian shen liu 、dian qian yi 、dui liu he mi san 。gen ju zhi liang shou heng yuan li ,tui dao chu tu rang zhong fei qian yi /zhuai hua de kong zhi fang cheng ,jie ge COMSOL Multiphysicsruan jian ,gou jian le EKzuo yong xia tu rang zhong fei de qian yi mo xing yi ji EK/qi mei zuo yong xia tu rang zhong fei de qian yi zhuai hua mo xing 。zhu yao jie lun ru xia :(1)zai EKti ji xia ,gen ju zhi liang shou heng ji dian he shou heng de yuan li ,kai fa le yi chong xin de mo xing —M4EKR。jie ge wen suo zi liao ,que ding le mo xing de xiang guan can shu 、bian jie tiao jian he chu shi tiao jian 。cai yong COMSOL Multiphysics 5.3zhong de liu ti liu dong 、hua xue wu zhi chuan di he dian hua xue mo kuai dui tu rang fei de qian yi jin hang le shu zhi mo ni 。fa xian fei de nong du fen bu jun cheng “wan zhuang ”;zai zui jia tiao jian (EKdian ya wei 2 V?cm-1,tu rang kong xi lv wei 0.48)xia ,fei de zui da qian yi lv wei 44.35%;jiang mo xing jie guo yu shi yan jie guo bi dui ,er zhe qu shi ji ben yi zhi ,zheng ming le gai mo xing yun yong yu EKxiu fu fei wu ran tu rang shi ke hang de 。(2)zai EK/qi mei ti ji xia ,ji yu qian yi mo xing tian jia le xin de mo kuai -hua xue fan ying gong cheng ,bing shua qu le dian ya 、kong xi lv he qi mei nong du san chong kong zhi yin su dui fei wu ran tu rang jin hang xiu fu yan jiu ,tong shi dui fei de qian yi zhuai hua jin hang shu zhi mo ni 。fa xian shi yan jie guo he shu zhi mo ni jie guo yu EKti ji zhong fei de nong du fen bu lei shi ,jun cheng “wan zhuang ”fen bu ;zai zui you tiao jian xia ,shi yan jie guo he mo ni jie guo zhong fei de zui da zhuai hua lv fen bie wei 61.1%he 54.15%;shi yan jie guo zheng ming qi mei nong du dui fei de qian yi zhuai hua mo xing zhong zhuai hua bu fen de gong suo jiao da ;jiang shi yan jie guo yu mo ni jin hang bi dui ,liang zhe qu shi da ti yi zhi ,zheng ming le gai mo xing yun yong yu EK/qi mei xiu fu fei wu ran tu rang shi kuo yong de 。(3)jie ge liang chong ti ji xia de yan jiu jie guo ,fa xian fei zhuai hua de zhu dao zuo yong shi qi mei de cui hua yang hua ,er yu EKzhong liang ji fu jin de dian jie zuo yong mo guan ,cai yong GC-MSfen xi ,tong guo yu zhi pu tu ku dui bi ,que ding le fei de zhuai hua chan wu he zhuai hua tu jing wei 9,10-fei kun →2,2’-lian ben er jia suan →lin ben er jia suan 。

论文参考文献

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自武汉科技大学的邓志群,发表于刊物武汉科技大学2019-07-16论文,是一篇关于电动力学论文,漆酶论文,迁移转化论文,武汉科技大学2019-07-16论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自武汉科技大学2019-07-16论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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