聚丙烯酰胺和生物聚合物對絮凝的影響,聚合穩(wěn)定性和水滲流粉砂壤土

1、聚丙烯酰胺和生物聚合物對絮凝的影響聚丙烯酰胺和生物聚合物對絮凝的影響聚合穩(wěn)定性和水滲流粉砂壤土聚合穩(wěn)定性和水滲流粉砂壤土摘要摘要研究人員正在尋求更多的可再生和自然選擇的水溶性陰離子聚丙烯酰胺（PAM），聚丙烯酰胺是一種在農(nóng)業(yè)上用于控制水土流失和減少從無襯里的灌溉結(jié)構(gòu)中水的滲透的高效的石油衍生聚合物。本研究評估了四個陰離子聚合物，包括低（0.5毫克每摩爾）或高分子量（MW）（1020毫克每摩爾），細(xì)菌產(chǎn)生的多糖（生物聚合物）和低（0.2毫

2、克每摩爾）或高分子聚合物（1215毫克每摩爾）PAMs。我們評估了它們的影響：(1)用1毫克每升和10毫克每升的膠體絮凝劑，高分子量聚丙烯酰胺或生物聚合物的方案的速率和效果；（2）用粉砂壤土處理水1000毫克每升的這四個聚合物的方案的穩(wěn)定聚集的水的百分比；（3）當(dāng)水或500毫克每升的高分子量生物聚合物或聚丙烯酰胺的方案用于粉砂壤土?xí)r有效的飽和導(dǎo)水率（滲流損失）。1毫克每升是生物聚合物最有效絮凝的膠體濃度，但是30％效果低于1毫克每升的聚

3、丙烯酰胺和50％效果低于10毫克每升聚丙烯酰胺?？偟膩碚f，這兩種聚合物類型都增加了穩(wěn)定土壤總量在粉砂壤土里的百分比，粒級在1到2毫米直徑，雖然聚丙烯酰胺產(chǎn)生的穩(wěn)定的總量是生物聚合物的1.35倍，88.7％對比65.5％。這些結(jié)果表明，和聚丙烯酰胺相比，生物聚合物龐大的分子構(gòu)象限制了分子在溶液中的擴(kuò)散和靈活性。140小時后，生物聚合物滲流損失降低了21％，然而聚丙烯酰胺損失率相對增加1.6倍。這些數(shù)據(jù)表明，生物聚合物由于其較小的絮凝和總體

4、穩(wěn)定的潛力，其減少水侵蝕的效果低于聚丙烯酰胺。然而，就控制無襯里的灌溉運(yùn)河和水庫滲透來說生物聚合物比聚丙烯酰胺更可取，它可以用于較低的濃度，也被認(rèn)為是更環(huán)保的，也可由有可再生資源產(chǎn)生的?？s寫:兆瓦分子量帕姆聚丙烯酰胺關(guān)鍵字關(guān)鍵字:聚合物聚合物土壤團(tuán)聚體土壤團(tuán)聚體滲透滲透滲流滲流用于增強(qiáng)穩(wěn)定性和有效滲透系數(shù)評估的土壤是從位于金伯利西南1.7公里，ID（42E31’N114E22’W海拔1190米）的0到15厘米深度的波特納夫的粉砂壤土中收

5、集的。這土壤相當(dāng)于每千克平均含有100克黏土，650克淤泥，250克砂每千，10克有機(jī)物質(zhì)和50克碳酸鈣。該土壤的飽和粘貼提取的電導(dǎo)率（EC）為0.07S每米，交換鈉比例為1.5，PH位7.7（水飽和粘貼）。用于研究實(shí)驗(yàn)的聚合物處理的特點(diǎn)有表1給出。兩種聚丙烯酰胺分別用于一個從Kemira水解決方案（1937西方主街道，斯坦福，CT1）中獲得的中等分子量（MW）的液體產(chǎn)品（Aerotill）和一個從SNF（1路化工廠，RiceboGA）

6、中獲得的分子量非常大的粒狀產(chǎn)品。為了方便起見分別認(rèn)為這兩種是低分子量和高分子量聚丙烯酰胺。這兩種形式都是丙烯酸酯和丙烯酰胺的共聚物，具有連鎖分子結(jié)構(gòu)，缺乏分支（Barvenik1994）。當(dāng)顆粒百分之90含有剩余水時該液體含有百分之17的活性組分。高分子量聚丙烯酰胺通常用于農(nóng)業(yè)應(yīng)用，因?yàn)橛袝r候低分子量產(chǎn)品和土壤穩(wěn)定劑（Shanvivetal1987）一樣有效，所以包括低分子量產(chǎn)品。中分子量和高分子量的線性的生物聚合物是從NanoQuan

7、tics（5934WindsweptBlvdWiseVA）中獲得的，特點(diǎn)如下（personalcommunicationTimHopkins2011）。產(chǎn)品都是來自相同的細(xì)菌聚合物合成。獲得的每一個產(chǎn)品都當(dāng)做是水溶液，包含百分之2.5的中分子量產(chǎn)品和百分之0.1的高分子量產(chǎn)品。生物聚合物的分子結(jié)構(gòu)不同于聚丙烯酰胺是因?yàn)樗木酆衔锏木€性支柱包括的短側(cè)枝總數(shù)占據(jù)總聚合物量的百分之30到40.如聚丙烯酰胺，生物聚合物的負(fù)電荷來源于羧基官能團(tuán)，