水绵发酵产乙醇工艺构建及条件优化

水绵干燥样中含有大量的淀粉、纤维素等碳水化合物,利用水绵制备生物乙醇,不仅可以拓宽生物乙醇的原料来源,还可以缓解水体富营养化现象。对水绵干燥样成分进行分析后,通过自行构建的水绵发酵产乙醇工艺,考察了预处理混合物中稀硫酸用量、纤维素酶用量、预水解时间、预水解温度、发酵时间和发酵温度对产乙醇浓度的影响;利用响应面中心组合设计法和响应面分析法,得到了水绵发酵产乙醇工艺参数的回归模型,并在回归模型预测出的优化条件下进行了放大倍数的产乙醇试验,采用Logistic模型基于1st Opt软件,得到能描述水绵发酵产乙醇全过程的分段优化模型。试验结果表明:水绵干燥样中淀粉、纤维素等碳水化合物约占水绵干重的67.53%,水绵发酵产乙醇具有巨大的潜力;最佳产乙醇条件为纤维素酶(10万u/g)与水绵干燥样的投加质量比1∶1、预水解温度50℃、预水解时间50 min、发酵温度40℃,产物乙醇的最佳浓度可达5.61 g/L,以原料计算的乙醇得率为28.1%(g/g);在最佳产乙醇条件下,最大乙醇浓度为5.715 8 g/L,最大乙醇产生速率为0.691 9 g/[g/(L·h)]。该结果对水绵发酵产乙醇工艺参数的选择及对产乙醇全过程的调控具有指导意义。     

冷热联用对市政脱水污泥低温干燥的影响

为探究冷热联用干燥市政脱水污泥的可行性,明确冷冻对市政脱水污泥低温干燥的影响,以市政脱水污泥为试验材料,利用扫描电镜（SEM）及流式细胞仪研究了冷冻对污泥的作用.考察了不同冷冻温度和冷冻时间对脱水污泥干燥特性的影响,并对不同含水率和厚度的脱水污泥冷热联用低温干燥效果进行了分析.结果表明：冷冻使污泥的内部微小孔隙增多.当冷冻温度降到-30℃时,细胞死亡率达到15.5%,是未冷冻时的9.7倍.当干燥温度为60℃,冷冻温度分别为-10℃、-20℃和-30℃时,脱水污泥完成干燥的时间分别缩短了25.0%、33.3%和29.2%.质量为5g±0.1g,厚度为3mm,直径为50mm的污泥样品冷冻6h后达到最大强化效果.污泥含水率的下降会导致强化效果减弱,当含水率降至45%时强化效果消失.增加泥饼厚度使强化效果小幅下降,5mm、10mm和15mm厚的泥饼强化效果分别为33.3%、31.3%和30.4%.     

污泥干燥特性及其模型求解

相同质量污泥(3.0±0.01)g在85¹45℃下进行恒温干燥实验,得到污泥干燥过程中含水率、干燥速率等变化规律,采用多元线性回归对实验数据进行分析,得到污泥干燥动力学模型。结果表明:污泥在干燥过程中经历加速、恒速和降速3个阶段,3个阶段的分界点固定在污泥失重率为10%和65%处而不随干燥温度的变化而变化;在同一干燥温度下,饼状污泥的干燥速率大于球状污泥;Logarithmic干燥模型MR=a·exp(-kt)+b在各干燥温度下均最适宜表述污泥干燥过程,其参数a、b与干燥温度T呈二次多项式关系,参数k与干燥温度T呈一次线性关系;饼状污泥的有效扩散系数D eff在9.21×10-6145℃下进行恒温干燥实验,得到污泥干燥过程中含水率、干燥速率等变化规律,采用多元线性回归对实验数据进行分析,得到污泥干燥动力学模型。结果表明:污泥在干燥过程中经历加速、恒速和降速3个阶段,3个阶段的分界点固定在污泥失重率为10%和65%处而不随干燥温度的变化而变化;在同一干燥温度下,饼状污泥的干燥速率大于球状污泥;Logarithmic干燥模型MR=a·exp(-kt)+b在各干燥温度下均最适宜表述污泥干燥过程,其参数a、b与干燥温度T呈二次多项式关系,参数k与干燥温度T呈一次线性关系;饼状污泥的有效扩散系数D eff在9.21×10-6².22×10-5m2/min,球状污泥的有效扩散系数D eff在6.55×10-62.22×10-5m2/min,球状污泥的有效扩散系数D eff在6.55×10-6¹.37×10-5m2/min。且随着干燥温度的上升,有效扩散系数D eff呈上升趋势。在相同干燥温度下,饼状污泥的有效扩散系数大于球状污泥。     

测定NO~－_3的蔬菜鲜样保存条件

试验表明；组织未受损伤的新鲜蔬菜样品在２０～３０℃与４℃下可分别保存３天与７天其ＮＯ＿３含量基本不变；捣碎的样品在４℃可保存４～６ｈ；经１００℃烘煮后，又在４℃处理可保存一夜；样品干燥后在干燥器中存放２０天内含量不变，但受潮后极易变化。     

测定NO^—3的蔬菜鲜样保存条件

试验表明，组织未受损伤的新鲜蔬菜样品在２０～３０℃与４℃下可分别保存３天与７天其ＮＯ＾－３含量基本不变；捣碎的样品的４℃可保存４－６ｈ，经１００℃烘煮后，又在４℃处理可保存一夜，样品干燥后在干燥器中存放２０天内ＮＯ＾－３含量不变，但受潮后极易变化。     

低温冰冻预处理对水稻秸秆厌氧发酵产气性能的影响

以水稻秸秆为厌氧发酵原料,在中温（37 ℃）湿式批次发酵条件下,考察了低温冰冻预处理在不同温度（-5,-18,-40,-60 ℃）和不同时间（12,24,36 h）下对水稻秸秆厌氧发酵产气性能影响。实验结果表明:低温冰冻预处理均显著增加了秸秆溶出物COD含量,其中D3处理与对照相比增加了7.65倍。低温冰冻预处理显著降低了木质素含量,降低幅度为16.36%~59.88%。在预处理冰冻温度为-5,-18,-40 ℃下,水稻秸秆厌氧发酵TS产气率和甲烷含量随着预处理时间增加而提高。其中,-60 ℃,24 h处理的厌氧发酵TS产气率与-60 ℃,36 h处理的甲烷含量最高,相较于对照组分别提高了96.46%和209.30%。     

脱水污泥等温干燥特性实验研究及回归分析

利用热重差热分析仪（DTG）对脱水污泥进行干燥实验,测定干燥参数和干燥条件对脱水污泥等温干燥特性的影响,研究了3个温度水平（85℃,100℃,120℃）,5个空气流速（10mL/min,20mL/min,40mL/min,50mL/min,70mL/min）和3个升温速率（15℃/min,20℃/min,40℃/min）。结果表明,样品的干燥速率随着终温的升高、升温速率和空气流速的增大而加快。脱水污泥的干燥过程主要分为加速、恒速和降速3个阶段,且降速干燥段在整个干燥过程中所占的比例较大。其干燥数学模型符合Page方程,经拟合得到 。验证表明,拟合方程算得的MR值与实验结果比较接近。该模型方程可用于描述城市污水污泥的干燥。     

固定污染源废气低浓度颗粒物监测影响因素分析

为减少固定污染源废气低浓度颗粒物检测误差,分析了我国现行监测方法的适用范围、采样分析过程和质量控制措施,对空白样品采集、样品称量、采样管加热以及同步双样测定方法进行了剖析。分析认为:现场采样过程中应对颗粒物采样管进行全程加热,按规范采集空白样品,开展同步双样测定;实验室分析人员应准确有效称量样品,样品干燥冷却后应平衡24 h后采用十万分之一天平称量。     

1954～2008年衡阳冰冻特征及变化趋势分析

利用1954～2008年街阳8个地面气象观测站数据,对其年代际间曲线和气侯趋势系数进行综合分析,结果表明:衡阳冰冻的年代际间变化经历了上世纪70年代的活跃期,50、90年代的低谷期,目前向正常方向发展.年平均出现冰冻24.5站次,冰冻多发年的出现机率有所加大,但仍处于较低水平.1月中旬～2月上旬是冰冻相对集中时段,其中1月下旬是全年出现冰冻最多旬,而该旬并非气温最低时段.形成冰冻的有利条件是日平均气温0～-1℃,小～中等降雨(雪)过程,日平均风速5.0 m/s以下.衡阳的冰冻发生存在地域性特点,自北向南逐渐减少.轻度冰冻、中等冰冻和重度冰冻各占69.3%、25.4%和5.3%.     

使用Lumex测汞仪快速测定固体样品中总汞的方法

本文采用LUMEX测汞仪(RA-915+塞曼效应汞分析仪和配套PYRO-915热解装置),测定了沉积物、鱼、植物等固体样品(鲜样和干样)中的总汞,并采用相应的CRM物质作为质量控制指标。结果显示:沉积物、鱼、植物样品中汞的平均回收率分别为99.6%、100%、102%,相对误差分别为-0.0040%、-0.4440%、(2.0000%,标准偏差分别为0.0030、0.0050、0.0060,与其他方法比较有如下优点:无需消解、准确度高、测定速度快,是一种测定固体样品中总汞简便快捷的好方法。     

一株多菌灵降解菌包埋条件及降解特性

采用海藻酸钠(SA)和聚乙烯醇(PVA)对1株多菌灵降解菌进行包埋,并对最佳包埋条件及包埋后的降解效果进行研究.结果表明:SA包埋法的最佳条件为:菌液与2% SA按1:5体积比混合,在4% CaCl2溶液中室温交联24h.PVA包埋法的最佳条件为:菌液与10%PVA按1:5比例混合,在3%CaCl2溶液中室温交联24h.活化48h后,在30℃、 pH6的条件下,SA包埋的多菌灵降解菌对多菌灵的降解率可达80.4%.PVA包埋的降解菌的降解率为76.3%.     

不同冻结温度黑土渐次解冻过程有机碳矿化特征及影响因素

将粒径<2mm的黑土填充土柱后,湿润至田间持水量(41%),分别在-10℃、-15℃和-20℃冷冻12h,于10℃解冻.为捕捉土壤水盐养分在土柱由外而内冻结过程中的再分布特征,在土柱渐次解冻过程中从外到内逐层剥离成六层(T1～T6),并进行指标测定.结果表明:1)土柱最外层T1的含水率最高达48.9%～61.9%,而内核T6最干燥仅为29.3%～35%,其中-20℃冻结土柱在解冻后外层的水分富集程度最显著.电导率(EC)则表现为外层T1和内层T6偏高(53.9～66.4μS/cm和55.0～64.0μS/cm),而中间层T3偏低(53～56.5μS/cm),且-10℃冻结后各渐次解冻土层间的EC差异最显著.2)可溶性有机碳(DOC)由外层T1向内层T6逐渐降低,而微生物生物量碳(SMBC)则由外层向内层呈现增多趋势,且冻结温度越低,DOC和SMBC在各解冻土层间的差异越明显.3)CO₂释放速率表现为外层T1和内层T6较高(34～40.7μg/g和33.5～63μg/g),而中间层T4较低(23.7～25.0μg/g),且-10℃冻结后各渐次解冻土层释放的CO...     

过硫酸钾提纯对水体中总氮消解的影响

总氮可以反映水体中氮污染程度,是水体监测和氮相关研究的必测指标。水体中总氮的测定采用我国总氮测定方法标准HJ 636—2012,而在实际测定过程中,因为过硫酸钾纯度不够,存在空白值偏高、测定结果不准确和重复性差等问题,会导致总氮测定试验失败。为探究常见的过硫酸钾种类、提纯次数等对总氮消解的影响,对过硫酸钾种类和过硫酸钾提纯次数与总氮空白样吸光度的关系进行研究。结果表明:市售99.99%纯度和分析纯过硫酸钾消解后的总氮空白样吸光度大于0.030且总氮标准曲线相关系数不达标,结果无效;用廉价分析纯过硫酸钾进行化学提纯,经过4次连续溶解、冷藏结晶和50℃烘干,提纯2次后过硫酸钾消解的样品,其总氮空白样吸光度、总氮标准曲线相关系数、总氮样品加标回收率等均满足HJ 636—2012标准的要求,并且提纯后过硫酸钾的总氮消解效果稳定;总氮标准曲线最大值可拓宽至100μg(以氮计),高浓度总氮样品稀释倍数以样品稀释后测得的吸光度落在总氮标准曲线高范围内为宜。     

土壤及植物复合体系中有机酸的测定

通过对10种有机酸的色谱条件试验、样品处理试验(以4℃和-20℃作为样品运输和储存条件)以及加标回收率试验,建立并优化了土壤及植物复合体系中10种有机酸的测定方法。方法添加回收率在74%～92%,变异系数CV≤4.1%,方法的最低检测限为0.2～50μg/kg,应用该方法测定了番茄植物及其土壤样品中的有机酸,结果表明该方法能够满足测量田间环境条件下土壤及植物复合体系中mg/kg痕量级有机酸含量要求。     

悬浮液进样FAAS法测定黄棕壤中的微量铜

本文采用悬浮进样火焰原子吸收光谱法测定黄棕壤中微量铜 ,并对样品的研磨时间、悬浮液浓度、酸度选择及校正方法等进行了探讨。实验表明 :该法的检出限 (K =3)为 0 .12μg· g-1,精密度 (RSD)为4.6 % ,加标回收率为 98～ 10 6 % ,对水系沉积物 GSD5、GSD6标准样品测定结果与推荐值吻合。     

北京城区水体中PPCPs的分布特征及潜在风险

采集北京城区河流34个表层水样和23个沉积物样品,采集后海、前海和西海这3个城市湖泊10个表层水样和5个沉积物样品,应用HPLC-MS/MS技术对表层水样及沉积物样品中10种药物及个人护理品(PPCPs)进行检测分析,发现河流表层水样和城市湖泊表层水样中PPCPs的浓度范围分别为N.D.~655 ng·L~(-1)和N.D.~252 ng·L~(-1).在河流表层水样中,10种PPCPs的检出率范围为0~100%,其中咖啡因的检出率为100%,磺胺甲唑、地尔硫卓和泰乐菌素均未检出;在湖泊表层水样中,10种PPCPs的检出率范围为0~100%,其中对乙酰氨基酚、林可霉素、咖啡因和阿奇霉素的检出率为100%,磺胺甲唑、地尔硫卓、泰乐菌素及卡马西平都未检出;河流沉积物和城市湖泊沉积物中PPCPs的含量范围分别为N.D.~1 709ng·g~(-1)和N.D.~35.9 ng·g~(-1),在河流表层沉积物中,10种PPCPs的检出率范围为4%~96%,其中甲氧苄啶的检出率最高,泰乐菌素的检出率最低;在湖泊表层沉积物中,10种PPCPs的检出率范围为0~100%,其中地尔硫卓的检出率最高,咖啡因、泰乐菌素和卡马西平均未检出.从各河流看,永定引水渠、凉水河、通惠河及坝河表层水体及沉积物中PPCPs的含量较高,永定河、昆玉河表层水体中PPCPs的含量较低.应用风险商值(RQ)模型评价北京城区各河流及湖泊表层水体与沉积物中PPCPs残留对生态环境的影响,发现北京城区河流及湖泊表层水体中的10种PPCPs的RQ值均低于0.1,对河流生态环境具有低风险.城区河流及湖泊沉积物中,对乙酰氨基酚对永定引水渠、通惠河及坝河底栖生态环境具有中等风险;林可霉素对永定引水渠、温榆河、通惠河、护城河、坝河、凉水河及后海底栖生态环境具有中等风险;甲氧苄啶对永定引水渠、清河、温榆河、通惠河、护城河、坝河、亮马河、凉水河及后海底栖生态环境具有中等风险;阿奇霉素对亮马河及凉水河底栖生态环境具有中等风险,对永定引水渠、清河、温榆河、通惠河、坝河及后海底栖生态环境具有高风险.     

催化剂厂滤渣制备高吸水复合材料的研究

炼油催化剂厂在生产过程中每年要排除大量的滤渣,对滤渣成分进行了分析,其中SiO2含量为60%左右,Al2O3含量为10%左右,重金属含量不超过土壤环境质量标准值(GB15618-95)。以丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)和催化剂厂滤渣等为主要原料,采用水溶液聚合法制备出了滤渣/P(AA-AM)高吸水复合材料,考察了引发剂用量、交联剂用量、单体中和度及滤渣用量对复合材料吸液倍率的影响。结果表明,当中和度为80%,滤渣、引发剂和交联剂用量分别为丙烯酸单体质量的25%、1.0%和0.04%时所制得复合材料吸蒸馏水、自来水和0.9%NaCl达到了1093.2g/g、323.4g/g和74.39g/g。复合材料在25℃下干燥10d,还保持50%的吸水量,在70℃下干燥10h吸水凝胶还可以保持40%的吸水量,表明复合材料具有良好的保水性能。     

循环热处理对高速钢超塑性的影响

此文研究了循环热处理工艺对W6Mo5Cr4V2钢超塑性的影响.结果表明:该钢在1040℃两次循环淬火是实现其超塑性的最佳热处理工艺;按此工艺进行预处理后,在810℃、初始应变速率为5.56×10~(-1)s~(-1)的条件下,该钢的超塑延伸率可达187%.     

全自动测汞仪在土壤分析中的应用

使用全自动测汞仪,采用5种不同土壤标准样品绘制校准曲线,并探索5种不同土壤标准样品最佳干燥时间,及土壤测试后汞的存留情况和仪器的精密度。结果表明,5种不同土壤标准样品绘制的低浓度、高浓度校准曲线,其线性良好,一次拟合线性均高于0.997,二次拟合线性均高于0.999。不同土壤标样的最适干燥时间不同,GSS-9、GSS-11、GSS-13、GSS-5、GSS-27的最适干燥时间分别为140s、40s、140s、100s、100s。土壤标准样品首次测试后汞残留基本为零。其相对标准偏差分别为2.26%、2.36%、1.44%、2.04%、1.00%,均2.5%,说明该仪器适合大量土壤样品的测试,并且具有良好的准确度及精密度。     

污泥过热蒸汽搅拌干燥装置设计及试验

为了实现城市污泥高效、安全、节能的干燥处理,选用过热蒸汽作为干燥介质,辅助以机械搅拌,设计了1种污泥过热蒸汽搅拌干燥试验装置,并对污泥搅拌干燥装置的主要组件以及工作原理进行了介绍。利用该装置进行了主轴转速对污泥干燥效果影响的初步试验。试验结果表明:主轴转速越高,出料污泥的含水率越高。在200℃的过热蒸汽和10 kg/h的加料速度下,主轴转速为300,450 r/min时,含水率分别降低至29.91%和37.45%,已达到较好的干燥效果。从污泥表观形态可以看出:主轴转速越高,污泥颗粒越小,有利于成型,但在高转速时污泥破碎不充分,综合考虑主轴转速适宜取450 r/min。