高压溶样装置及其在环境分析中的应用

本文介绍一种自行设计制作的压力溶样装置。实验给出不同物质分解的最佳条件。与国外同类装置比较证明,本装置亦达到安全可靠,分解样品性能良好,具有结构简单、价格低廉、安全、不沾污等优点,适合痕量或超痕量分析中有机或无机物的分解。     

野外增温方法研究进展

全球变暖是目前人类面临的主要环境问题之一,过快的温度增幅对于植物生理、植被分布、土壤微生物活性、土壤有机物矿化和物质循环等将产生深远的影响,因此全球变暖的相关研究近几十年来一直是各国科学家研究的热点.野外增温实验是研究全球变暖最常用的手段之一,因研究区地理环境、植被类型特征和研究目标的不同,增温实验中根据增温设备增温效果及实验需求衍生出了各种不同的类型,对于空气增温、植被增温和土壤增温,在不同研究中各种设备的适用性有所差异.本文总体将增温装置归纳为减少太阳辐射能量耗散的被动增温和依赖电力进行能量输入的主动增温两大类,从增温装置增温原理及方法、野外实验中实际增温效果以及野外气候条件下实施难度及维护等方面,重点论述了各种增温设备的优缺点及适用性,并归纳总结了增温设备在使用过程中的局限性.湿地生态系统暂时或长期地表淹水及土壤高湿和水的高比热容带来的增温难度与森林生态系统高大树冠增温的实施难度是未来增温需要解决的问题.此外,建议对未来增温采用大规模长周期变温实验,结合模型预测,实现更准确的增温模拟,以获取更加真实的生态系统响应.(图1表1参100)     

给水原水中纳米级颗粒物的存在研究

1实验方法 取珠江原水(水温26℃,浊度为21.9NTU,pH值为6.96)分别经过各级微滤或超滤.用准弹性激光散射装置即时测定滤液中颗粒物的分布及经一千分子量滤膜过滤、放置24h后滤液中颗粒物的分布,测定原水及各级滤液的总有机碳及元素含量.     

微生物燃料电池耦合连续搅拌反应系统(CSTR)低温下处理“糖蜜-电镀”废水

为提高传统微生物燃料电池(MFC)在低温条件下的效率,实现实验装置放大化.本实验将连续搅拌反应系统(CSTR)与双极室微生物燃料电池系统相结合,连续流处理糖蜜废水,并间接回收金属单质,处理模拟电镀废水,考察系统的产电性能和废水处理效果.结果表明,当系统稳定运行后,最高电压及功率密度分别可达到340 m V和58.65 m W·m-2.20 d后,系统COD去除率明显增加,最高COD去除率可达到81%.实验运行10 d后,银离子开始析出,最高去除率可达到90%左右.     

选择性催化还原装置对固体废物焚烧过程挥发性有机物排放的影响

在某一大型医疗废物焚烧系统研究了选择性催化还原（SCR）装置的运行温度（200—350℃）对挥发性有机物（VOCs）大气排放的影响.采用固相吸附-热脱附/气相色谱-质谱法对SCR装置进口和出口处烟气中的VOCs进行分析.在焚烧烟气中共鉴定出46种VOCs,包括烷烃、烯烃、卤代烃、芳烃、醇、酮、醚、醛、酚、脂肪酸、脂肪酸酯、酰胺、硅氧烷和腈类化合物.在SCR装置进口烟气中鉴定出VOCs的总浓度均值为313.3μg·m^-3. SCR装置的运行导致VOCs的大气排放浓度明显增加.当SCR装置运行温度为200℃和250℃时,排放烟气中鉴定出VOCs的总浓度均值分别增加了0.8倍和5.0倍. SCR装置的运行也显著改变了焚烧烟气中VOCs的组成分布.当SCR装置运行温度为200℃时,出口烟气中含氧VOCs的浓度大幅增加,尤其是酮和脂肪酸.当SCR装置运行温度为250℃和350℃时,排放烟气中鉴定出烷烃的平均浓度分别增加了15.6倍和3.7倍.导致SCR装置出口烟气中VOCs增加的主要原因可能为：VOCs没有被完全降解,半挥发性有机物经SCR催化剂催化后形成分子量更小的VOC...     

单钯型汽车尾气净化催化剂研究

应用流动体系微型反应和怠速实验装置对Pd/Ni/La-Ce-Al汽车尾气净化催化剂的CO、C3H8、NO转化活性进行了评价、研究了镍含量和La-Ce-Al涂层对催化剂活性的影响、对催化剂进行了TPR、CO-TPD、O2-TPD、C3H8-TPD表征.结果表明:镍对Pd/La-Ce-Al催化剂具有良好的助催化作用;在实验条件下,镍含量为15%时催化剂小试评价具有最好的CO、C3H8氧化活性和NO还原活性;La-Ce-Al涂层比例对催化剂转化活性影响很大;Pd/Ni/La-Ce-Al催化剂具有非常高的CO、HC三效氧化活性,但其NO三效还原活性有待改善.     

氯代苯类化合物在土壤中的微生物降解

本文采用土柱装置对某地区城市污水中所含的氯苯、对-二氯苯和1,2,3-三氯苯在该地区土壤中的微生物降解进行了动态研究,并通过对-二氯苯在土壤及水中的降解实验,筛选出了可降解对-二氯苯的一株细菌,经鉴定为芽孢杆菌(Bacillus SP.),在对-二氯苯降解的同时,有氯苯出现并得到确证.     

基于植物仿生的土壤重金属污染原位自持修复技术

采用基于植物仿生的重金属污染土壤原位自持修复技术,研究该方法对重金属污染土壤的修复能力,同时研究活性炭比例、填料装填方式、装置高度和"叶片"材质等4种因素对植物仿生装置修复效率的影响.结果表明,通过植物仿生修复重金属污染土壤中Cr、Ni、Zn和Fe的降低率分别为12.8%、4.1%、27.6%和16.8%,证明了植物仿生修复技术的可行性.活性炭比例、填料装填方式、装置高度和"叶片"材质等4种因素都对植物仿生装置的修复效率存在一定的影响.其中,管件的高度与修复装置蒸发速率呈负相关性,修复装置越高蒸发速率越慢;增加活性炭的量对装置蒸发速率的影响不明显,模拟"叶片"的材料对蒸发速率大小的影响顺序为:玻璃纤维丝玻璃纤维布棉纱,蒸发速率分别为:100.1 g·d~(-1)、64.8 g·d~(-1)和61.6 g·d~(-1).     

塑料再生成“木材”

美国纽约州朗康科马市的TriMax公司把牛奶瓶,洗涤剂瓶、制造工程塑料过程中的边角料等混合加工成木材.该公司总裁称这是目前唯一的挤压机中加工混合的高聚物废物的装置.全面运转后该装置可达到10000多万木料呎年生产量.每年可利用约300万磅的塑料废物.该装置可接收处理各种高聚物,范围可从高密度的聚乙烯到含苯乙烯的工程塑料.整个加工过程在一特殊设计的挤     

基于连续流动培养的珠江底泥硝氮还原速率

设计了层状底泥的连续流动培养实验装置,经调试后用于对珠江广州河段的沉积物样品进行连续流动培养实验.通过检测培养出水和稳定状态时硝氮还原速率和氨氮生成速率,运用Michaelis-Menten方程计算珠江底泥的潜在硝氮还原速率和氨氮生成速率,并结合氨氮生成和硝氮还原理论配比分析硝氮还原的主要途径.结果显示,珠江广州河段整体的潜在硝氮还原速率为1410 nmol.(h.mL)-1,硝氮还原动力参数为5.0 mmol.L-1;潜在氨氮生成速率为0.665 nmol.(h.mL)-1,氨氮生成动力参数为0.137 mmol.L-1;厌氧氨氧化作用和硝氮异化还原作用是珠江底泥中硝氮还原的主要途径.     

苯酚的超临界水氧化试验

以自建的一套连续式超临界水氧化装置的温度，压力，溶氧量和流量等参数的可控性进行了实验，并在此基础上进行了苯酚的超临界水氧化研究。结果表明：所建立的装置能比较精确控制各种条件参数，是可靠的超临界水氧化试验研究装置。在氧气过量的条件下，停留时间是影响苯酚在超临界水中氧化分解的主要因素，反应的温度和压力升高导致苯致苯酚去除率的增大，只要有足够的氧气，苯酚起始浓度的增加对苯酚的转化率影响不明显，在实验条件下，溶液中苯酚的去除动力学对苯酚是一级，氧气是零级。     

水体沉积物中16种优控PAHs的快速萃取

本研究设计了一种基于有机提取溶剂进行气态萃取水体和沉积物中有机污染物的快速萃取装置,通过开展空白加标、基质加标以及环境样品重复性验证来确定该装置对水体沉积物中16种优控PAHs的前处理效果.结果表明,16种优控PAHs基质加标的回收率为80%—120%,相对标准偏差(RSD)小于20%,符合US EPA的要求.重复性验证结果显示萃取湖泊沉积物中16种优控PAHs总量(ΣPAHs)的RSD小于10%,河流沉积物的RSD小于20%.该装置具有处理时间短(2h)、对低环PAHs提取效率高(80%—100%)、可批量化处理等特点.本研究萃取装置在萃取时间和试剂消耗方面均优于索氏提取;而在装置操作简便性和分析成本方面也优于微波辅助萃取、加速溶剂萃取.为不同类别有机污染物的同步前处理应用提供了的可能,从而为研究污染物的"复合污染效应"提供技术支持.     

硝化菌与膜生物反应器结合处理生活污水中氨氮

研究了硝化菌与膜生物反应器结合处理生活污水中氨氮，实验用水采用食堂与化粪池混合水，实验装置采用膜生物反应器，进水氨氮在4mg／L左右，出水氨氮值接近0，实验结果表明出水能够达到国家工业冷却回用水的指标要求，同时COD也降至30mg／L以下，能满足回用要求。     

活性碳纤维在环境保护的应用

活性碳纤维与普通活性碳相比,具有微孔多、孔径分布窄、比表面积大、吸附和脱附速度快,可制成纱、布、毡等形式,是吸附性、机械性能较好的新型吸附材料.可以广泛用于溶剂回收、脱臭装置、废水、废气处理、防毒面具等.活性碳纤维装置重量轻、占地少,回收溶剂质量高、操作简易,很有发展前途.     

回转升降生物接触工艺的实验

提出了一个具有全新运转方式的新型ＲＢＣ系统－回转升降生物接触工艺。通过清水充氧实验考查了实验装置的充氧能力；通过正交试验，确定了最佳运行条件；在最佳运行条件下，研究了本工艺处理有机废水的性能和效果。     

提高甲醛吸附速率的活性炭表面改性及评估方法

通过负载多羟基和胺基化合物来对活性炭表面进行官能团修饰,可提高活性炭在大风量和高空速下对甲醛污染物的吸附速率.实验考察了基炭孔结构参数,改性剂负载量,改性炭制备条件等因素对活性炭吸附甲醛性能提升的影响,并介绍了一种测定甲醛吸附速率的装置和方法,用来评估和筛选家用净化器用的活性炭.结果表明,对于四氯化碳值为76%的活性炭,采用等量浸渍的方法制备改性炭的优化条件为:空气气流下的200℃氧化处理,6%的改性剂负载量和不超过100℃的烘干处理温度.本文还通过实验验证和分析,提出和明确了此类表面改性活性炭对甲醛的吸附机理.     

水中微量磺胺甲恶唑的现场快速前处理方法

本文制备了磺胺甲恶唑分子印迹聚合物,通过静态吸附实验及红外光谱等手段研究其性能,并以该聚合物为核心材料自制液体样品快速前处理装置,建立且优化出一种水溶液中微量磺胺甲恶唑的简单、经济的现场批量前处理方法.通过加标回收实验验证了该方法的可行性,并进行了实际样品的现场前处理与测定.结果表明,所制备的印迹聚合物(MIP)具有良好的亲和性和特异选择性;在0.50—1000.00μg·L-1范围内,所建立方法的水样加标回收率为72.0%—100.3%,相对标准偏差为2.2%—5.1%(n=6),方法的检测限为0.01μg·L-1.本实验所采集的5种实际样品(红湖水样、水上乐园水样、鱼塘水样、牛尿和猪尿)中均检出磺胺甲恶唑,其浓度分别为0.76、1.23、1.94、202.0、435.3μg·L-1.     

废弃印刷电路板回收拆解过程中的气体排放物分析

为研究废弃印刷电路板(PCB)在回收加热拆解电子元件过程中所产生的气体排放物的主要成分,使用自行设计的废弃PCB拆解装置进行拆解实验,采用傅里叶红外光谱(FTIRS)、气相色谱-质谱(GC/MS)、离子色谱(IC)和电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)等分析方法,对实验过程所收集到的气体产物进行成分分析.结果表明,废弃PCB的基板在加热过程中发生了初步分解,基板上的溴化环氧树脂发生了O—C、C—C、C—Br键的断裂,产生了苯酚、2,6-二溴苯酚等有机物;伴随有机气体逸出的还有废弃PCB在加热过程所释放的含有大量S、N、Cl、Br等元素的无机酸性气体;而连续的熔锡过程还使得PCB与焊料中的Sn、Pb、Sb、Hg、Cd、Cr等重金属产生烟尘逸出.     

利用CDM-PSS-DGT装置累积测量水中的Ni2+和Co2+

研究了CDM-PSS-DGT装置对Ni~(2 )和Co~(2 )的累积和测量.测定了Ni~(2 )和Co~(2 )与聚乙烯苯磺酸(PSS)的条件配位稳定常数以及Ni~(2 )和Co~(2 )在扩散层中的扩散系数.考察了酸度、离子强度以及碱金属和碱土金属对CDM-PSS-DGT装置累积水中Ni~(2 )和Co~(2 )的影响.在pH 4-9范围内,酸度对Ni~(2 )和Co~(2 )的累积容量影响不大;离子强度对Ni~(2 )和Co~(2 )的累积容量有较强的影响,随着离子强度的不断增大,CDM-PSS- DGT装置对Ni~(2 )和Co~(2 )的累积容量逐渐下降;碱金属、碱土金属与Ni~(2 )和Co~(2 )共存时,CDM-PSS-DGT装置对Ni~(2 )和Co~(2 )优先累积.经测定Ni~(2 )和Co~(2 )与结合相PSS的条件配位稳定常数(lg K)分别为8.04和8.07.配制水中CDM-PSS-DGT装置能准确地对Ni~(2 )和Co~(2 )进行测量,Ni~(2 )和Co~(2 )的测量回收率分别为:93.84%和91.82%,RSD%分别为:3.53%和4.89%.     

水铝钙石类阴离子黏土在水污染处理领域应用的研究现状

水铝钙石(Hydrocalumite)是一种阴离子黏土,又称"弗里德尔盐"(Friedel’s Salt),属于层状双金属氢氧化物(LDHs),可通过多种低成本方法人工合成.水铝钙石的层间阴离子具有可交换性,且在一定温度范围内焙烧时所获产物在水溶液中具有层状结构可恢复性,因此在水污染和固体废物处理领域有很大应用价值,已被用于水中B(OH)4-、SeO24-、CrO24-、MoO24-、Zn2+等无机组分和十二烷基硫酸钠(SDS)、烷基苯磺酸钠(SDBS)、甲基橙(MO)、酸性大红(GR)等有机组分的去除实验研究,以及粉煤灰等典型固体废物在填埋前的预处理研究.水铝钙石类阴离子黏土对水中有害组分的去除效果受到离子种类和性质、溶液pH、去除产物溶度积常数等多种因素的影响,所涉及去除机理包括离子交换、溶解-沉淀、表面吸附等.当前利用水铝钙石去除水污染的研究基本局限于实验室研究阶段,并在严格控制的实验条件下进行,因而今后应加强其处理实际受污染水体和原生劣质水的实验研究,并尝试作为填充材料在可渗透性反应墙(PRB)等水污染原位处理装置中加以应用.