新型表面活性剂改性粘土治理赤潮研究

论文题目: 新型表面活性剂改性粘土治理赤潮研究

论文类型: 博士论文

论文专业: 海洋化学

作者: 吴萍

导师: 杨桂朋,俞志明

关键词: 吉米奇表面活性剂,烷基多糖苷季铵盐,改性粘土,去除率,絮凝动力学,生态毒性

文献来源: 中国海洋大学

发表年度: 2005

论文摘要: 论文以四种新型的表面活性剂——两种吉米奇表面活性剂:双烷基聚氧乙烯基三季铵盐(DPQAC)、三烷基聚氧乙烯基三季铵盐(TPQAC);两种烷基多糖苷季铵盐:C8烷基多糖苷季铵盐(C8AGQAC)、C12烷基多糖苷季铵盐(C12AGQAC)为改性材料对粘土进行有机改性。主要进行了四方面的研究工作:四种新型表面活性剂在两种粘土上的吸附改性行为及其影响因素;四种表面活性剂改性粘土对四种赤潮藻生长的影响和灭杀去除作用及其作用机理;四种改性粘土对赤潮藻的去除动力学研究;有机改性剂及改性粘土对两种养殖生物毒性状况以及在治理赤潮过程中引起的环境生态效应。本论文在实验室前人研究的基础上,首次将四种新型的“绿色”表面活性剂用于赤潮治理研究中,取得了一些可取的研究成果,为进一步将有机改性粘土应用于赤潮治理中提供了理论依据。 一、论文首次研究了两种吉米奇表面活性剂(DPQAC、TPQAC)、两种烷基多糖苷季铵盐(C8AGQAC、C12AGQAC)在高岭土和膨润土上的吸附情况,考察了其饱和吸附量及其影响因素。 1、DPQAC、TPQAC在两种粘土上的吸附速率都很快,在两分钟之内几乎就能够达到吸附平衡,二者在两种粘土上的吸附都符合曲线形式的双表面Langmuir吸附等温线,饱和吸附量较大,在蒸馏水介质中烷基链多的TPQAC在高岭土上的平均饱和吸附量大约为78mg/g,而在膨润土上的平均饱和吸附量大约为224mg/g;烷基链少的DPQAC在高岭土上的平均饱和吸附量大约为17mg/g,而在膨润土的平均饱和吸附量大约为64mg/g。在海水介质中TPQAC在高岭土上的平均饱和吸附量大约为260mg/g,而在膨润土的平均饱和吸附量大约为1060mg/g,在海水介质中有利于吸附作用进行,饱和吸附量升高。 2、C8AGQAC、C12AGQAC在两种粘土上的吸附速率也很快,在开始的2分钟吸附最快,基本达到平衡,在两种粘土上的吸附都符合直线型的单表面

论文目录:

摘要

Abstract

前言

第一章 有害赤潮的防治研究概况

1. 有害赤潮概述

1.1 赤潮定义

1.2 赤潮的成因

1.3 赤潮的分类

1.4 有害赤潮的危害

1.5 国内外对有害赤潮的研究计划

2. 有害赤潮的防治

2.1 赤潮的预防

2.1.1 加强赤潮监测，开展赤潮的预报服务

2.1.2 加强养殖区管理，控制海域富营养化

2.1.3 控制赤潮生物外来种的入侵

2.2 赤潮治理的研究进展

2.2.1 物理方法

2.2.1.1 隔离回收法

2.2.1.2 超声波法

2.2.1.3 光控制法和紫外线照射法

2.2.2 化学方法

2.2.2.1 化学药品直接灭杀法

2.2.2.2 絮凝剂沉淀法

2.2.2.3 天然矿物絮凝法

2.2.3 生物方法

2.2.3.1 利用藻类与微生物之间的相互作用抑制有害藻的生长

2.2.3.2 利用浮游动物的摄食抑制赤潮生物的增长

2.2.3.3 利用海洋滤食性动物去除赤潮生物

3. 改性粘土在治理赤潮中的研究进展

3.1 粘土矿物概述

3.2 粘土矿物的无机改性研究进展

3.3 粘土矿物的有机改性研究进展

第二章 表面活性剂在粘土上的吸附改性研究

1. 两种吉米奇表面活性剂在粘土上的吸附

1.1 吉米奇表面活性剂概述

1.2 烷基聚氧乙烯基三季铵盐在紫外区的吸收情况

1.3 两种吉米奇表面活性剂在粘土上的吸附情况

1.3.1 材料与方法

1.3.1.1 实验材料

1.3.1.2 实验仪器

1.3.1.3 粘土的预处理

1.3.1.4 实验方法

1.3.2 两种烷基聚氧乙烯基三季铵盐在粘土上的吸附情况

1.3.2.1 吸附平衡时间

1.3.2.2 三烷基聚氧乙烯基三季铵盐在粘土上的吸附情况

1.3.2.3 双烷基聚氧乙烯基三季铵盐在粘土上的吸附情况及二者比较

2. 两种烷基多糖苷季铵盐在粘土上的吸附

2.1 两种烷基多糖苷季铵盐在紫外区的吸收光谱

2.2 C12烷基多糖苷季铵盐在粘土上的吸附情况

2.2.1 C12烷基多糖苷季铵盐在粘土上的吸附平衡时间

2.2.2 C12烷基多糖苷季铵盐在粘土上的吸附等温线

2.2.3 C8烷基多糖苷季铵盐在粘土上的吸附情况及其二者比较

3. 有机改性粘土的红外分析

4. 小结

第三章 吉米奇表面活性剂改性粘土对赤潮藻的去除研究

1. 有机改性剂及赤潮生物的选择

1.1 有机改性剂的选择

1.2 赤潮生物的选择

2. 去除赤潮生物实验

2.1 实验材料

2.2 主要实验仪器

2.3 实验方法

2.3.1 灭杀、去除实验

2.3.2 生理影响实验

3. 结果与讨论

3.1 两种吉米奇表面活性剂的灭藻效果及其对藻类生长的影响

3.1.1 两种吉米奇表面活性剂的24小时灭藻效果比较

3.1.1.1 双烷基聚氧乙烯基三季铵盐的灭藻效果

3.1.1.2 三烷基聚氧乙烯基三季铵盐的灭藻效果

3.1.2 三烷基聚氧乙烯基三季铵盐对赤潮藻生长的影响

3.2 粘土对赤潮藻的去除研究

3.3 两种吉米奇表面活性剂改性粘土对赤潮藻的去除情况

3.3.1 双烷基聚氧乙烯基三季铵盐改性粘土对赤潮藻的去除情况

3.3.1.1 双烷基聚氧乙烯基三季按盐改性粘土对赤潮藻的去除率

3.3.1.2 pH值的变化对两种有机改性粘土对赤潮藻去除率的影响

3.3.2 三烷基聚氧乙烯基三季铵盐改性粘土对赤潮藻的去除情况

4. 小结

第四章 烷基多糖苷季铵盐改性粘土对赤潮藻的去除研究

1. 实验材料与方法

2. 烷基多糖苷季铵盐对赤潮藻的灭杀效果及对其生长的影响

2.1 烷基多糖苷季铵盐对赤潮藻的24小时灭杀效果

2.1.1 C8烷基多糖苷季铵盐对赤潮藻的24小时灭杀效果

2.1.2 C12烷基多糖苷季铵盐对赤潮藻的24小时灭杀效果

2.2 C12烷基多糖苷季铵盐对赤潮藻生长的影响

3. 烷基多糖苷季铵盐改性粘土对赤潮藻的去除效果

3.1 C8烷基多糖苷季铵盐改性粘土对赤潮藻的去除情况

3.2 C12烷基多糖苷季铵盐改性粘土对赤潮藻的去除情况

4. 有机粘土上层清液对赤潮藻的去除效果

5. 季铵盐改性粘土去除赤潮藻的各种影响因素

5.1 投加方式的影响

5.2 有机粘土的老化时间对去除率的影响

6. 小结

第五章 有机改性粘土去除赤潮生物的动力学研究

1. 絮凝动力学理论依据

2. 实验材料与方法

2.1 实验材料

2.2 主要实验仪器

2.3 实验方法

3. 结果与讨论

3.1 两种不同的沉降动力学实验方法的比较

3.1.1 分光光度计法进行动力学研究

3.1.1.1 粘土种类、用量对赤潮异弯藻沉降速率的影响

3.1.1.2 改性剂用量对赤潮异弯藻沉降速率的影响

3.1 1.3 pH值对沉降速率的影响

3.1.2 活体荧光计法进行动力学研究

3.1.2.1 粘土的种类和用量的影响

3.1.2.2 改性剂的用量对沉降速率的影响

3.1.2.3 pH的变化对沉降速率的影响

3.2 四种有机改性粘土对赤潮藻沉降速率比较及其影响因素

3.2.1 四种有机改性粘土对赤潮藻的沉降速率比较

3.2.2 有机改性粘土对赤潮藻絮凝沉降的影响因素

4. 小结

第六章 有机粘土改性剂对养殖生物的生态毒性研究

1. 实验材料与仪器

1.1 实验材料

1.2 实验仪器

1.3 实验养殖生物

2. 实验方法

2.1 粘土和有机改性剂对养殖生物的毒性实验

2.2 室内模拟去除赤潮生物对养殖生物的影响

3. 实验结果与讨论

3.1 粘土对日本对虾仔虾的毒性试验

3.2 双烷基聚氧乙烯基三季铵盐改性粘土对日本对虾仔虾毒性作用

3.2.1 双烷基聚氧乙烯基三季铵盐对日本对虾仔虾的急性毒性试验

3.2.2 室内模拟去除赤潮生物对养殖生物的影响

3.3 双烷基聚氧乙烯基三季铵盐对黑褐新糠虾的毒性情况

3.4 三烷基聚氧乙烯基三季铵盐对黑褐新糠虾的毒性实验

3.5 C12烷基多糖苷季铵盐对黑褐新糠虾的毒性情况

3.6 两种有机改性粘土在去除赤潮生物的过程中对养殖生物的影响

4. 小结

第七章 结论

参考文献

附录1: 改性剂及粘土的红外光谱图

致谢

发布时间: 2005-10-26

参考文献

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