复垦矿区土壤有机碳和微生物活性变化及其解析

以适当比例混合煤矸石、粉煤灰和活性污泥并种植黑麦草构建植物-矿区复合基质体系,测试复合基质有机碳及酶活性变化,利用群落水平生理结构(CLPP)对复合基质微生物功能多样性进行解析,分析了矿区复合基质中有机碳动态变化及其与酶活性、微生物多样性关系。结果表明:植物-矿区复合基质体系3种基质中有机碳随复垦年限增长而增加,且在第3年煤矸石+粉煤灰+污泥(F+G+S)区有机碳达到最大,分别是煤矸石+粉煤灰(F+G)区和对照区的1.1和1.2倍。3个复垦区域复合基质中蔗糖酶、脱氢酶、酸性磷酸酶酶活性随复垦时间增长而增加。微生物多样性CLPP解析结果表明,微生物种类在复垦1年时最多,微生物优势度和均一性随复垦时间逐渐变大;同时3个区域基质微生物多样性与营养元素相关性不大,可能有机碳可获得性低成为微生物生长的限制因子。     

秸秆与粉煤灰联合施加对煤矸石污染土壤中黑麦草富集重金属的影响

为探究秸秆与粉煤灰联合对煤矸石污染土壤中黑麦草富集重金属的影响,通过盆栽试验,向煤矸石污染土壤中添加粉煤灰(CS1)、秸秆(CS2)及粉煤灰与秸秆混合物(CS3),将未添加组设为对照组,分析各处理组黑麦草体内重金属元素Fe、Mn、Cu、Zn、Pb、Cd的含量,使用植物富集系数和转运系数对黑麦草富集和迁移重金属的能力进行评价。结果表明：各处理组中黑麦草对重金属的富集能力差异较大,单一修复体系中,粉煤灰有利于黑麦草地上、地下部分对Fe、Cd的富集,秸秆对促进黑麦草地上、地下部分吸收富集Fe、Mn、Pb更具潜力,粉煤灰、秸秆均抑制了黑麦草地上、下部分对Zn的吸收富集;在粉煤灰与秸秆混合处理中,黑麦草地上、地下部分对Fe、Mn的富集能力最佳。黑麦草根部对Fe、Mn、Cu、Zn、Pb、Cd的富集能力均大于黑麦草地上部分。综上,粉煤灰、秸秆及二者混合物对黑麦草地上、地下部分吸收富集Fe、Mn、Cu、Pb、Cd具有不同程度的促进作用;对Fe、Mn更具有较大的修复潜力。     

冷季型草坪草对再生水灌溉响应及适宜性评价

以北京市常见冷季型草坪草多年生黑麦草、高羊茅和草地早熟禾为对象,借助于CAT、POD、MDA、脯氨酸、叶绿素等生理指标,采用室内盆栽的方法研究再生水灌溉下冷季型草坪草的生理反应,及各种生理指标与基质盐分累积的关系,对3种草坪草2种水源灌溉生理适宜性进行综合评价。结果表明:再生水中盐分含量刺激多年生黑麦草和高羊茅体内保护型酶活性保持较高水平,从而保持较强的生理优势,再生水作用使得草地早熟禾生长发育受阻,但盐分不是造成生长受阻的主导因素。在盆栽条件下,不同草坪草对不同灌溉水源生长适宜性由强至弱依次为再生水高羊茅,自来水高羊茅,自来水草地早熟禾,再生水多年生黑麦草,自来水多年生黑麦草,再生水草地早熟禾。     

不同草种在粉煤灰基质上生长特性的研究

通过试验 ,研究了粉煤灰作草坪基质时 ,几种常用草坪草在粉煤灰上正常出苗生长的情况 ,为进一步结合粉煤灰的性质和特点 ,进行草坪及绿化植物生长基质选配 ,优选最佳基质配比 ,制成草坪及绿化植物的种植土并进行草坪生产与应用等提供了参考依据。     

餐厨垃圾堆肥作为黑麦草生长基质的研究

顺着城市化的急速发展,餐厨垃圾已成为目前城市环境保护的重点。本文通过分析餐厨垃圾的特点,阐述当前餐厨垃圾处理的方式。为研究对堆肥产品的应用可行性,筛选了以餐厨垃圾堆肥产品为原料的不同基质的最佳配方。以黑麦草为例,将餐厨垃圾堆肥、珍珠岩和泥炭按比例混和制成基质,通过栽培试验观察并测试发芽率、株高、SPAD值等生物指标,筛选出适宜育苗和生长的基质,得出最佳的配方。实验结果表明:以腐熟的餐厨垃圾堆肥为原料配制基质,以黑麦草为供试作物,检验不同配比基质的生物效应。筛选出适宜黑麦草生长的最佳基质配方是:泥炭:堆肥:珍珠岩(v/v)=0.6∶0.4∶1.4)。     

不同融雪剂对黑麦草生长的影响

该文研究了不同融雪剂在不同浓度下对黑麦草生长的影响。结果表明:随着融雪剂处理浓度的增加,其对黑麦草生长的抑制效应呈显著上升趋势,且不同融雪剂对黑麦草生长的影响呈现较为显著的差异。在融雪剂胁迫下,对黑麦草生长状况的影响从小到大依次为:SA-2型SA-1型R-2型R-3型B-2型R-1型B-1型工业盐,其中SA-2型和SA-1型融雪剂对植物生长的影响小且显著优于其他融雪剂利。     

不同草种在粉煤灰基质上生长特性的研究

通过试验，研究了粉煤灰作草坪基质时，几种常用草坪草在粉煤灰上正常出苗生长的情况，为进一步结合粉煤灰的性质和特点，进行草坪及绿化植物生长基质选配，优选最佳基质配比，制成草坪及绿化植物的种植土并进行草坪生产与应用等提供了参考依据。     

地质储存CO_2泄漏对黑麦草生理生化性质的影响

以黑麦草为研究对象,采用人工模拟CO_2泄漏平台,考察不同浓度CO_2泄漏对黑麦草主要生长性状和生理生化性质的影响。实验结果表明:当CO_2浓度达到1439 600 mg/m~3时,黑麦草的光合作用受到抑制,黑麦草体内的可溶性蛋白含量增加,黑麦草的脯氨酸调节机制遭到破坏,黑麦草体内的过氧化氢酶的活性降低,植物抗逆能力减弱。     

粉煤灰改良重粘土地的投加量和后效试验

本文以燃煤电厂排放的粉煤灰为试验材料,研究了不同投加量对重粘土地小麦产量的影响及其后效。试验结果表明,粉煤灰改良重粘土地的效果是显著的。在一定施灰量范围内,对小麦的生长、发育及产量都有直接影响。尤以亩施5～8万斤灰增产最显著。     

污泥不同处理的复混基质在矸石山复垦中的应用研究

将三种不同处理的污泥(脱水污泥、腐熟污泥和冻融污泥)分别与煤矸石、粉煤灰和土壤配制成不同复混基质用于矸石山复垦,进行了基质理化性质的分析以及沙生冰草[Agropyron desertorum(Fisch.)Schult.]和无芒雀麦(Bromus inermis Leyss.)两种禾本科植物的种植试验。结果表明:无土复混基质B2(腐熟污泥:煤矸石:粉煤灰配比分别为30:60:10:0)的理化性质优于其余基质,更有利于植株生长,又能节约成本。     

生活垃圾焚烧飞灰的污染特性

对我国两种占主导地位的焚烧炉炉型-炉排炉和流化床产生的焚烧飞灰进行分析,包括16个采用炉排炉的主要生活垃圾焚烧厂和部分使用流化床的生活垃圾焚烧厂,对焚烧飞灰从重金属含量,氯、硫、碱含量,二英含量方面对我国生活垃圾焚烧飞灰的性质做比较全面的归纳和总结。统计结果表明炉排炉焚烧飞灰重金属含量要高于流化床焚烧飞灰,Zn的最高含量在10倍以上,均值也在7倍左右,Cu的最高值为7倍,均值为3倍,Cd,Pb,Cr,Ni的均值为7倍,4倍,4倍和1.5倍。Hg的差别最小,高出30%;炉排炉焚烧飞灰的氯、硫、碱含量全面高于流化床焚烧飞灰,炉排炉焚烧飞灰和流化床焚烧飞灰的平均氯含量分别为15.41%,1.71%,SO3的平均含量分别为10.67%,2.875%,焚烧飞灰的K2O和Na2O含量接近,炉排炉焚烧飞灰的平均含量为6.06%,5.325%,流化床焚烧飞灰的平均含量为2.43%,2.63%,两种类型的焚烧飞灰在碱含量上差别没有氯、硫大;焚烧飞灰的二英含量差别巨大,炉排炉和流化床焚烧飞灰二英含量低值比较接近,而高值炉排炉焚烧飞灰要高出流化床焚烧飞灰很多。     

粉煤灰增强超声/H2O2降解左氧氟沙星的实验研究

研究粉煤灰对超声/H2O2体系降解左氧氟沙星的增强效果,考察了粉煤灰添加量、H2O2浓度、溶液初始pH值、左氧氟沙星初始浓度等对降解效果的影响.结果表明,与单独超声,H2O2氧化,超声/H2O2,超声/粉煤灰,粉煤灰/H2O2氧化相比,粉煤灰有效增强了超声/H2O2体系对左氧氟沙星的降解,降解反应符合一级反应动力学.粉煤灰添加量为1.5g/L,H2O2浓度为15.0mmol/L,pH=7.16,超声功率325W,左氧氟沙星初始浓度20mg/L,反应160min,左氧氟沙星的去除率达到99.12%,TOC去除率为17.37 %.利用荧光探针法对不同体系产生的·OH浓度进行了分析比较,粉煤灰作为非均相催化剂,主要在于发生类Fenton反应.采用HPLC/MS/MS方法对3种反应产物进行了分析,结果表明左氧氟沙星主要是通过喹诺酮环失去-C2,哌嗪环去亚甲基化以及·OH进攻喹诺酮环发生降解.     

垃圾焚烧飞灰H3PO4稳定化技术及机理研究

分析了焚烧飞灰的全组分和浸出毒性,表明飞灰中含有多种重金属,其中Pb的浸出浓度为67.03mg/L,超过危险废物鉴别标准.研究了H₃PO₄投加量对飞灰稳定化效果及其环境长期稳定性的影响,结果表明:投加相当于飞灰质量8%～14%的H₃PO₄就能够有效地使焚烧飞灰无害化;8%和12%H₃PO₄稳定化飞灰都具有良好的环境稳定性;过多的H₃PO₄投加量会降低处理后飞灰对酸性环境的缓冲能力.对于12%H₃PO₄稳定化飞灰,XRD检测出Cr₂P₂O₇、ZnP₂、Pb₃P₄O₁₃、Pb₃P₂O₇、NaZnPO₄、NaPbP₃O₉、Ca₂ZnSi₂O₇等少量重金属的结晶相;SEM发现了大量独立存在的飞灰颗粒、直径约0.3～0.5μm的Pb₅(PO₄)₃Cl棒状物;CHBr₃浮选没有得到浓缩的重金属.综合分析得到:H₃PO₄是通过与强碱性飞灰之间的中和反应,激活飞灰中的重金属,改善稳定化进行的环境,并产生稳定化所需的PO₄^3-.被激活的重金属与产生的PO₄^3-在飞灰颗粒表面结合.所产生的重金属磷酸盐与SiO₂、CaCO₃、CaSO₄、KCl和NaCl等飞灰主要构成固溶相,几乎不独立存在.     

生活垃圾焚烧飞灰的物理化学特性

分析了生活垃圾焚烧飞灰的粒径、微观形貌及组成。结果表明:98%～99%的飞灰颗粒粒径在4～100μm之间,颗粒分布比较均匀;玻璃相含量高达59%,其中的玻璃微珠使得飞灰具有较大的活性;主要化学成分是CaO、SiO2和Al2O3,含量分别35.8%、20.5%、5.8%,构成SiO2-Al2O3-金属氧化物体系;主要矿物成分是SiO2、CaCl2、Ca3Si2O7、Ca2SiO.40.35H2O、Ca9Si6O21.H2O、K2Al2Si2O8.3.8H2O和AlCl3.4A(lOH).34H2O等硅酸盐及铝硅酸盐,因此飞灰是一种有用材料。     

Fe_3O_4、Fe_2O_3对燃煤飞灰比电阻和击穿场强的影响

利用从国内不同燃煤电厂采集的飞灰作为本底灰样，采用试剂添加、磁选分离和高温煅烧等多种方法分别制备Ｆｅ_２Ｏ_３、Ｆｅ_３Ｏ_４含量不等的试样，进而对这些试样的比电阻和击穿场强进行实验研究。研究结果表明，Ｆｅ_２Ｏ_３和Ｆｅ_３Ｏ_４对飞灰的电导性质的影响规律明显不同：Ｆｅ_３Ｏ_４含量提高４％，可使飞灰的比电阻降低约１个数量级，并使霜些飞灰在０．５ｋＶ／ｃｍ场强下产生电击穿；Ｆｅ_２Ｏ_３的比电阻和击穿场强大大高于Ｆｅ_３Ｏ_４，对飞灰的影响不大。实验结果为研究电除尘器收尘极板上飞灰对收尘机理的影响，和飞灰比电阻数学模型的建立提供了依据。     

人工湿地填料净化生活污水级配优化研究

采取室内填料柱级配淋洗试验的方法,选取粉煤灰、煤渣、空心砖填料组合作为人工湿地填料,进行不同填料级配污水净化效果研究。结果表明:在相同进水水质和水力负荷运行条件下,粉煤灰、煤渣、空心砖以体积比3:1:1混合时,COD、TN、NH4+-N去除效果最好,去除率最高分别达到47.83%、81.93%、93.53%;粉煤灰、煤渣、空心砖以体积比1:1:3混合时,TP去除率较高,可达到85.97%。试验所选填料及级配对NO3--N无较好的去除效果。考虑到填料物理特性及长期稳定运行的需要,选择粉煤灰、煤渣、空心砖以体积比3:1:1混合填料作为人工湿地去污填料最为适宜。     

电厂煤燃烧后元素硒的分布及对环境的贡献

对电厂煤、除尘器飞灰、渣及不同粒径的烟道飞灰中痕量元素硒进行研究.化学分析表明,硒在渣和除尘器飞灰中亏损而在细飞灰中富集,尤其在>19.0μm的飞灰中明显富集,富集系数达到5.15,造成这种现象的原因一是挥发性元素的挥发-凝结作用,二是燃烧产物在燃烧气流中停留的时间,三与飞灰颗粒形态有关,>19.0μm的飞灰中多孔颗粒可能是造成其富集的原因.逐级化学提取实验表明,煤中硒主要具有机相关性(69.7%),这也是硒挥发性高的一个主要原因;物质平衡计算显示煤中16.5%的硒随气流直接排放入大气,细飞灰中的硒只占1.1%,且大部分在>19.0μm的飞灰中,影响范围小,渣中硒对周围环境的影响更小,飞灰中的硒具有一定的迁移性,也许可以用来改善缺硒土壤.     

塌陷地粉煤灰充填复垦土壤的污染性分析

从粉煤灰的污染潜势分析入手,通过复垦土壤的测试分析、淋溶试验和种植试验,揭示了粉煤灰充填复垦土壤的污染性.研究表明,粉煤灰中重金属的水溶性差,同时因pH值高,抑制了作物对高含量污染重金属的吸收;淋溶试验也表明重金属元素的淋溶性弱;温室盆栽与大田作物籽实样品分析表明,样品中重金属含量符合国家有关标准,说明尽管复垦土壤存在重金属污染,仍然可以种植某些作物.     

生活垃圾焚烧飞灰制陶瓷砖表征

为了探索生活垃圾焚烧飞灰资源化利用途径,在对飞灰化学组成及矿物成分分析的基础上,利用飞灰、黄陶土、耐火砂及长石研制陶瓷砖,最佳配比方案为:飞灰20%,黄陶土60%,长石10%,耐火砂10%,分析了最佳配比制品的吸水率、抗压强度、微观结构及水平振荡浸出毒性。结果表明:飞灰属SiO2-Al2O3-金属氧化物体系,主要矿物成分是钙硅酸盐及铝硅酸盐等,可用于制陶瓷砖;最佳配比制品达MU15强度等级,满足抗风化的要求;随煅烧温度的升高,制品结构不断密实化,960℃烧成的制品显示出完全烧结的特点,960~1 000℃烧成的制品中出现明显的晶化、玻璃化过程。最佳配比制品重金属浸出毒性完全达标,重金属的浸出率与坯体相比大大降低。