人工湿地耦合微生物燃料电池处理重金属废水的研究进展

人工湿地耦合微生物燃料电池(CW-MFC)是一项将人工湿地技术(CW)与微生物燃料电池(MFC)相结合的新型技术，克服了MFC无法自成体系的缺点，可以在处理各类型废水的同时产生电能，具有广阔的应用前景和研究意义。近年来，国内外关于CW-MFC处理染料废水、含盐废水、农药废水、有机化合物废水及含抗生素废水等内容开展了大量研究并取得了重要的研究进展，但在重金属废水处理上的研究内容较少且深度较浅。因此，基于现目前已有的研究，从产电性能和污染物去除效果两方面，总结归纳了CW-MFC去除铬、砷、锌、镍、铅等重金属的研究现状，并从基质、电化学、微生物及植物等方面阐明了CW-MFC中重金属的去除机理。通过研究现状及去除机理发现，CW-MFC对含高价态重金属废水(如Cr(VI))的去除效果及产电性能更好，这可能归因于高价态重金属所具有的强氧化性，增大了CW-MFC的氧化还原梯度，促进了系统产电、提高了电化学作用去除的效率。最后探讨了该技术面临的挑战并进行了展望，以期为CW-MFC技术的发展提供理论依据。     

湿地基质及阴极面积对人工湿地型微生物燃料电池去除偶氮染料同步产电的影响

本研究采用人工湿地型微生物燃料电池处理偶氮染料X-3B,实现降解偶氮染料同步产电的效果.为了构建性能最优的人工湿地型微生物燃料电池(CW-MFC)系统,本研究主要从湿地基质和阴极面积两个方面研究系统构型对去除X-3B同步产电的影响,提高系统性能.研究表明以粒径10 mm、孔隙率30%的小石子作为湿地基质构造的CW-MFC系统微生物生物量最大,去除X-3B效果最好,脱色率高达92.70%,但其产电性能最差.较小的粒径和孔隙率使底层微生物生物量增加,促进X-3B的去除,但随着湿地基质粒径和孔隙率的减小,导致阴阳极营养物质不足,系统传质阻力增加,抑制了系统产电性能.X-3B的去除效果随着阴极面积的增加而提高直到阴极面积为594 cm~2时取得最大脱色率99.41%.当阴极面积继续增加时,CW-MFC系统产电性能上升趋势趋于平缓,X-3B去除效果呈现下降趋势,这是因为阴极反应过快导致更多的阳极电子输送到阴极用于产生电流,与X-3B发生反应的电子减少,阳极成为提高CW-MFC系统性能的限制因素.     

人工湿地-微生物燃料电池耦合系统的研究进展及展望

人工湿地（CW）与微生物燃料电池（MFC）的耦合系统是一种新型的生物电化学系统。该系统可以在生物产电的同时进行废水处理。结合近年来对人工湿地-微生物燃料电池耦合系统（CW-MFC）的系统产电和污染物降解性能的研究,综述了CW-MFC系统的最新研究进展,主要从系统结构（湿地植物、微生物、电极材料、基质材料）和影响系统运行因素（水力停留时间、溶解氧、有机负荷及废水成分、氧化还原电位）2个方面概述。最后总结了CW-MFC面临的挑战及今后的发展方向,并展望了该系统的研究潜力。     

湿地型生物燃料电池(CW-MFC)研究进展

湿地型生物燃料电池(wetland type microbial fuel cell,CW-MFC)由微生物燃料电池(microbial fuel cell,MFC)和人工湿地(constructed wetland,CW)组合而成。CW-MFC利用植物复合生物电极代替贵金属电极,湿地植物独有的根际分泌物(溶解氧、根际酶,根际有机物)和丰富的根际微生物种群结构,使电池具有更为复杂的电极结构和电极催化活性,更高效的去污能力和相对低的建设运行成本,同时CW-MFC的产电机制更为复杂。基于微生物燃料电池的工作原理,通过对CW-MFC产电机制及产电效能影响因素的综述,评述了CW-MFC电池结构、底物、电极材料、植物物种对系统效能的影响,提出了CW-MFC型电池的研究和发展方向。     

FeS对CW-MFC系统降解活性艳红X-3B效果及过程的影响

在自行构建的人工湿地-微生物燃料电池(CW-MFC)系统中,以砾石填料为对照,研究了FeS对活性艳红X-3B脱色效果及降解过程的影响.结果表明,加在底层区域的FeS能够显著提高CW-MFC对活性艳红X-3B的脱色效果和系统产电性能.FeS的投加使得系统脱色率在进水活性艳红X-3B浓度200mg/L、葡萄糖浓度100mg/L条件下达到99.83%.在进水活性艳红X-3B浓度100mg/L、葡萄糖浓度200mg/L条件下,FeS组最大功率密度达到0.849W/m³.活性艳红X-3B在系统中的脱色主要发生在底层和阳极区域,由紫外-可见全波长扫描图谱和GC-MS扫描图谱可知FeS在该区域促进了偶氮双键的断裂,并有利于脱色产物苯胺、三嗪结构、萘环结构的进一步降解.     

人工湿地处理污水系统节能减排工艺研究

本文通过对人工湿地污水处理系统与传统污水处理工艺的比较研究,得出两种工艺的特点和使用范围。人工湿地处理污水系统建设成本低,动力消耗少,处理效果好,但受气候和土地限制。通过实验研究人工湿地并从污染物净化机理上分析了污水处理系统的处理结果,同时考虑了湿地环境和植物对湿地净化效果的影响,并从环保节能进行能耗研究,通过一系列的实验可以得出结论。     

人工湿地-微生物燃料电池耦合系统构造条件优化

该文以菖蒲为湿地植物构建垂直流人工湿地-微生物燃料电池耦合系统(CW-MFC),并将其应用于农药阿特拉津的降解,且基于响应面法优化系统构造条件。结果表明,响应模型可靠,拟合度较好,对阿特拉津去除率影响电极板占比电极板间距外接电阻。CW-MFC最优构造条件为电极板占比0.33、电极板间距20.89 cm、外接电阻987.1Ω。最优构造条件下CW-MFC的COD、TN、TP及阿特拉津去除率为93.8%、62.9%、96.3%和94.7%;电压、电流密度、功率密度及库伦效率为248.77 mV、0.08 mA/m2、22.9 mW/m2和0.243%。     

浅谈消毒剂在污水处理系统中的应用

本篇文章主要以次氯酸钠消毒法、Cl O2法和液氯法为例介绍消毒剂在污水处理系统中的应用,阐述了这几种消毒剂在污水处理的工作原理并针对它们在污水处理系统中的具体应用及效果进行介绍分析,为日后的污水处理工作提供参考。     

六价铬胁迫对李氏禾根系分泌物和微生物组成的影响

为探讨Cr(Ⅵ)与李氏禾根系分泌物组分的相互作用关系,并找出与Cr(Ⅵ)还原相关的关键微生物,研究了6个Cr(Ⅵ)处理浓度(0,40,60,80,100,120 mg/L)对人工湿地微生物燃料电池耦合系统(CW-MFC)中李氏禾根系分泌的有机物种类及含量的影响,同时测定了对照和最优铬处理浓度下系统中的微生物群落。结果表明：1)铬胁迫对李氏禾根系分泌物的影响呈先增加后降低的趋势,当Cr(Ⅵ)处理浓度为80 mg/L时,根系分泌物的化合物最多。2)根系分泌物以脂类、烷类、酚类、烯类和醇类物质为主,其中烷类物质居多。3)六价铬胁迫显著增加了Geobacter在CW-MFC系统中的丰度,这可能是李氏禾中参与铬还原和富集相关的关键微生物。     

纳米二氧化铈在污水处理系统中的环境行为及其生物毒性效应研究进展

纳米二氧化铈（CeO₂）以其独特的理化性质被广泛应用于工业生产和日常生活中,因而会不可避免地被释放进入污水处理厂内并与微生物发生相互作用,进而对其净污活性和污水处理系统的运行稳定性产生影响。从污水处理系统内纳米CeO₂的归趋和迁移转化过程,对功能微生物表面性能、功能活性和群落组成的影响等方面系统综述了纳米CeO₂在污水处理系统内的环境行为与毒性效应;阐明了纳米CeO₂对污水处理系统运行效果的影响并总结了能够缓解纳米CeO₂影响污水处理系统运行稳定性的措施,旨在为控制和预防纳米CeO₂在污水处理系统中引起的环境风险提供理论基础和科学依据。     

四川省燃煤电厂粉煤灰制建材的辐射影响预断评价

本文根据四川省八大燃煤电厂粉煤灰的天然辐射水平,使用KarPov及UNSCEAR报告提供的方法,估算了全省八大电厂粉煤灰所制建材给居民带来的附加辐射剂量(0.3～1.6mSv/a),推算出全省各大电厂粉煤灰在建材中满足国家放射标准的最大允许掺和量(54％～100％)。     

河西地区临泽县土地荒漠化影响因素分析

针对河西地区临泽县严重的土地荒漠化问题,本文对荒漠化现状和气候变异、人类活动两大荒漠化影响因素进行统计分析,旨在探讨各因素变化对荒漠化演变的可能影响及其发展趋势。结果表明:荒漠化土地占全县总面积的64.43%,沙化危害严重。多年降水无明显趋势变化,且总量较小、分布极不均匀;气温则明显变暖,且极端气温条件恶劣;风速趋于减弱,气候的总体变化不利于荒漠化恢复。另外,自建国以来人口增长迅速,随之引起耕地面积扩张,牲畜量迅猛增长,且经济产业结构和水资源利用不合理问题突出,促使荒漠化正向扩展。综合各因素变化影响,临泽县荒漠化态势严峻,防治任务十分艰巨,人口压力、人类破坏活动和水资源不合理利用已成为导致土地荒漠化的最主要因素。因此,必须控制人口增长,加强环境保护,提高水资源利用的合理性,加大荒漠化治理力度,以期土地荒漠化局势逆转。     

呼市TSP大气污染趋势分析

本文对呼市TSP大气污染变化进行了分析,认为呼市TSP污染从2003年以来得到控制,"十五"较"九五"期间有明显的改善,采暖期TSP污染得到有效治理,并提出消除呼市大气TSP污染的有效对策.     

铝型材碱洗废液闭路循环工艺研究

铝型材表面处理工艺中产生大量碱洗废液,其主要成分为NaOH与Al(OH)3,如不能有效回收,会造成严重环境污染与资源浪费。故针对含有“长寿碱蚀剂”的废液提出了生石灰处理工艺。此工艺简单,效果好,铝去除率最高可达97%,碱回收率可在80%左右,完全可以实现工业化生产。同时,该法原料价格低廉易得,实现闭路循环,而且其副产品CaCl2·2H2O、Al2(SO4)3·18H2O、CaSO4·2H2O等均有较高利用价值。     

构建环保信用档案势在必行

本文着重论述了建立环保信用档案的重要性、必要性；构筑诚信理念，加强诚信建设的紧迫性；鲜明地提出了构建环保信用档案的历史必然。     

河流枯水流量特征研究

本文以泾、洛、渭三河流干流在陕西境内的主要控制断面为例,分析了１４个时段枯水流量的概率分布特征,选定了理论分布线型,揭示了各枯水序列的时段平均流量均值、变差系数和偏态系数的变化规律,建立了推求不同频率不同时段的枯水流量的经验公式。绘制了相应的关系曲线,应用十分方便。     

简易生活垃圾填埋场综合治理工程设计

随着越来越多标准化生活垃圾填埋场的建成和投入运行,原有简易生活垃圾填埋场的环境综合治理被各级环境管理部门日益重视,成为改善环境急需解决的问题。以西北某市简易生活垃圾填埋场综合整治工程为例,通过分析简易垃圾填埋场存在的主要环境隐患,有针对性地提出了解决垃圾渗沥液、填埋气、边坡安全等环境和安全问题的具体工程措施,尽量将简易垃圾填埋场对周围环境的影响降到最低程度。     

有关《环境保护法》的思考

本文综合分析了以环境保护法为基本法的环境保护法律的体系，试图从环境法律关系和法律责任等方面对环境法进行法律属性的分析，得学我国环境管理体制实质上就是环境行政管理体制的结论，环境行政管理必须在法制的轨道上运行，这样才会从根本上解决环境保护的问题，才会使我们的生存环境更加美好。     

BOD_5样品分析中稀释倍数的确定

首先正确估计样品ＢＯＤ５浓度范围，并测定稀释水的溶解氧，然后根据稀释倍数公式计算３个适当的稀释倍数．与其它方法相比，本方法省时、可靠，适用性强，能够确保ＢＯＤ５样品分析一次成功．在ＢＯＤ５样品分析中具有广泛的应用价值．     

垃圾渗滤液变组分浓度污染物运移耦合模型

基于非饱和溶质运移理论,建立了水分运移和溶质对流-扩散的动力学耦合模型,通过室内土柱试验拟合了垃圾有机污染物衰减曲线,在充分考虑垃圾污染物浓度衰减,土壤水环境吸附解吸、生物降解作用基础上,进行了污染物运移的数值模拟,模拟结果较真实地反映了污染物的运移规律,该模型可为定量预测垃圾场土壤中有机污染物的时空分布提供一定的理论依据。