内电解—Fenton氧化—絮凝沉淀预处理焦化废水

采用内电解—Fenton氧化—絮凝沉淀的化学集成技术预处理焦化废水，优化了各工段的运行参数。实验结果表明：在钢铁铁屑与活性炭的体积比为1∶1的条件下，内电解工段的优化参数为进水pH 2.6~3.1、HRT=1.0 h;Fenton氧化工段的优化参数为Fe2+加入量200 mg/L、H2O2加入量1 000 mg/L、进水pH 3.0左右、反应时间1.0 h;絮凝沉淀工段的设定参数为进水pH 9.5~10.0、聚丙烯酰胺加入量1 mg/L、静置沉降0.5 h。在上述工艺条件下，该集成技术对废水的总COD去除率大于55%，处理后的废水BOD5/COD大于0.28，不添加稀释新水即可进入后续生化处理系统。该工艺占地面积小、系统结构简单、易于工业化，废水预处理成本为4~5元/t。     

椰子壳生物炭促进餐厨垃圾厌氧消化的响应面优化实验

主要研究了椰子壳生物炭添加对餐厨垃圾厌氧消化的影响,选取污泥接种量、初始pH值和生物炭添加量为主要影响因素,运用最陡爬坡实验确定参数水平,然后运用响应面法,以甲烷产率作为厌氧消化过程响应指标,优化椰子壳生物炭促进餐厨垃圾厌氧消化的工艺条件。结果表明:根据实验数据建立的二次多项式数学模型具有高度显著性(P<0.0001),决定系数R~2=0.9844,说明实验值和预测值之间具有很好的拟合度。通过数值优化得到最优条件分别为污泥接种20.98%,初始pH=7.05,生物炭添加量为22.14 g/L。在该条件下,餐厨垃圾甲烷产率的预测值为331.66 L/kg,实验值为326.15 L/kg,二者相对偏差为1.69%。     

骆马湖地区水体、沉积物中农药筛查和分布特征

采用气相色谱/质谱（GC/MS）非靶向筛查技术,分别于2019年11月5—7日（枯水期）、2020年4月24—26日（平水期）和2020年7月15—16日（丰水期）对骆马湖地区水体和沉积物中的农药残留进行了筛查并对其空间分布特征进行研究。结果表明,水中筛查出主要农药13种,除草剂占比62%,检出率＞95%的农药有丁草胺、环嗪酮、异丙甲草胺、多效唑、噻氟菌胺、稻瘟灵、毒死蜱、阿特拉津、避蚊胺和莠灭净,阿特拉津检出质量浓度最高（ND～10 599 ng/L,平均值为725.5 ng/L）,其次为多效唑（ND～2 089 ng/L,平均值为237.0 ng/L）和噻氟菌胺（ND～1 991 ng/L,平均值为237.2 ng/L）。与国内其他地区相比,骆马湖地区水中农药污染处于中等水平,其中阿特拉津、稻瘟灵和毒死蜱的生态风险值得重点关注。骆马湖及入湖河流水中农药总质量浓度呈现丰水期＞平水期＞枯水期的特点,与地表径流、农药的性质及其在水体中的释放等因素有关,丰水期入湖口和省界来水中农药对饮用水水源地的影响较大。沉积物中筛查出9种农药,总体含量不高,且仅扑灭净和避蚊胺检出率>95%,其余<20%。     

铈钛掺杂促进铁氧化物低温SCR脱硝性能的机理

利用X射线晶格衍射（XRD）、N₂吸附和X射线光电子能谱仪（XPS）等对铈和钛掺杂后的铁氧化物晶相、孔隙结构及表面活性组分的分散度等物性进行表征分析,得到了铈和钛掺杂对铁氧化物低温NH₃-SCR脱硝性能的促进机理.结果表明：铈和钛掺杂会抑制铁氧化物中Fe₂O₃的结晶,细化其孔径,增大其比表面积和比孔容;铈掺杂会促使铁氧化物表面形成Ce⁴⁺/Ce³⁺氧化还原电子对;进一步掺杂钛会提高铁铈复合氧化物形成更多吸附氧,增强其表面低温催化氧化NO为NO₂的性能;且铈和钛掺杂增强了铁氧化物表面的吸附性能,尤其提高了对NH₃的低温吸附,从而促进了铁基氧化物催化剂的低温NH₃-SCR脱硝性能.     

林丹、毒死蜱对淡水藻类毒性效应的比较研究

有机氯和有机磷农药是全球应用最广泛的两大类农药,以有机氯农药林丹以及有机磷农药毒死蜱为研究对象,比较了它们对长江中下游常见的3种淡水藻类包括铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)、普通小球藻(Chlorella vulgaris)和梅尼小环藻(Cyclotella meneghiniana)的毒性效应。通过藻类生长抑制试验测定了林丹和毒死蜱对藻类的毒性效应,结果表明,林丹和毒死蜱对3种藻的生长存在不同程度的抑制效应,且质量浓度越高,抑制效应越强,其中低质量浓度的毒死蜱对铜绿微囊藻和普通小球藻具有一定的促进作用。实验还获得了两种农药对3种不同藻类的急慢性毒性数据,以96 h生物量计,林丹对铜绿微囊藻的EC50=442μg·L-1,LOEC=120μg·L-1,NOEC=60μg·L-1,MATC=85μg·L-1;对普通小球藻的EC50=524μg·L-1,LOEC=128μg·L-1,NOEC=61μg·L-1,MATC=88μg·L-1;对梅尼小环藻的EC50=11 849μg·L-1,LOEC=1 295μg·L-1,NOEC=406μg·L-1,MATC=725μg·L-1。毒死蜱对铜绿微囊藻的EC50=2 720μg·L-1,LOEC=1 026μg·L-1,NOEC=615μg·L-1,MATC=794μg·L-1;对普通小球藻的EC50=5 374μg·L-1,LOEC=1 978μg·L-1,NOEC=1 172μg·L-1,MATC=1 522μg·L-1;对梅尼小环藻的EC50=11 109μg·L-1,LOEC=2 792μg·L-1,NOEC=1 355μg·L-1,MATC=1 945μg·L-1。结果表明,林丹和毒死蜱对3种藻的生长存在不同程度的抑制效应。毒性数据显示相比于梅尼小环藻,铜绿微囊藻和普通小球藻对两种农药更为敏感。     

饮用水氯化消毒新副产物TCMCD的水解机理

研究了一定温度和pH值条件下2,2,4-三氯-5-甲氧基-环成4-烯-1,3-二酮(TCMCD)的水解机理,结果表明,TCMCD在水中发生不可逆的水解反应,生成2,5-二氯-3-羟基-4-甲氧基-环戊-2,4-二烯酮(DHMCD)和3-氯-2-羟基-4-甲基-5-氧-2,5-二(氢)-呋喃-2-甲酸(CHMDFC)或二者的镜像异构体,CHMDFC继续反应生成3-氯-2-甲氧基-4-酮-戊-2-烯二酸(CMPE),pH值升高,水解速率加快,而温度对高pH值条件下TCMCD的水解影响更大.     

Cd-Pb复合污染土壤钝化修复效率与生物标记物识别

为验证重金属钝化修复效率与植物生理生化特征的关系,采用盆栽试验研究了在Cd-Pb复合污染土壤中添加海泡石后,水稻幼苗叶片和根系中SOD(超氧化物歧化酶)活性、POD(过氧化物酶)活性、w(SP)(SP为可溶性蛋白)、C_MDA(丙二醛含量)、叶片光合色素含量以及稻草和糙米中w(Cd)、w(Pb)的变化情况. 结果表明:添加海泡石后,水稻幼苗叶片和根系SOD活性、根系POD活性均随海泡石添加量的增加呈先增后降趋势,叶片POD活性随海泡石添加量的增加而增大,其中,当海泡石添加量为1.0%时,其最大增幅达33.6%;与之相反,叶片C_MDA、叶片和根系w(SP)均随海泡石添加量的增加而降低,分别比对照处理降低8.0%~30.0%、6.3%~22.3%和17.7%~25.5%. 不同添加量海泡石处理下,稻草和糙米中w(Pb)分别降低20.5%~43.6%和18.7%~43.5%,w(Cd)分别降低8.3%~23.9%和21.2%~55.2%. 幼苗w(Chl)(Chl为叶绿素)、w(SP)与糙米w(Cd)之间,以及叶片C_MDA与糙米w(Cd)、w(Pb)间均呈显著正相关(P<0.05),而叶片POD活性与糙米w(Cd)之间呈极显著负相关(P<0.01),水稻幼苗叶片w(Chl)、w(SP)、C_MDA和POD活性可以作为评估海泡石钝化修复Cd-Pb复合污染钝化修复效率的分子生物标记物.      

厨余垃圾有机肥对土壤微生物活性及功能的影响

为评估厨余垃圾有机肥(OFK)的肥效和安全性,在土壤中添加1%、 3%和5%OFK进行土壤培养试验,动态测定土壤理化性质、酶活性、微生物量碳以及微生物群落组成,并对微生物功能进行预测.结果表明,添加OFK后,土壤有机质、有效磷、速效钾、 NH₄⁺-N和NO₃^--N含量较对照分别提高了23.80%～35.13%、 13.29%～29.72%、 16.91%～39.37%、 164.7%～340.2%、28.56%～32.71%;与碳、氮、磷循环的相关水解酶如α-葡萄糖苷酶、亮氨酸氨基肽酶和酸性磷酸酶等酶类活性也显著高于对照.OFK刺激了土壤微生物生长,提高了微生物量碳含量.扩增子测序结果表明,不同处理土壤微生物群落结构在纲和属水平均有显著变化;在属水平上,土壤中有益菌相对丰度增加,植物病原菌显著降低.RDA结果佐证了添加OFK会显著改变土壤微生物群落结构,并主要受土壤pH、有机质、有效养分和微生物量碳等因素影响.利用PICRUSt和FAPROTAX分析细菌群落功能,结果表明各处理在功能层上表现相似,并...     

饮用水处理中多环芳烃和卤代多环芳烃的变化特征及健康风险

饮用水安全直接关系到千家万户的身体健康。为了解饮用水中多环芳烃（PAHs）和卤代多环芳烃（HPAHs）的污染现状、来源以及健康风险,选择了以长江、太湖和三河（淮安）为水源水的3个自来水厂,采用气相色谱-质谱的测定方法,分别在丰水期和枯水期对其各工艺段出水进行了采样分析。结果表明,PAHs和HPAHs在自来水厂原水和出水中普遍存在,PAHs的质量浓度为9.74～61.00 ng/L,氯代多环芳烃（Cl-PAHs）的质量浓度为0.32～9.17 ng/L,溴代多环芳烃（Br-PAHs）的质量浓度为未检出（ND）～4.15 ng/L,且整体呈现枯水期质量浓度大于丰水期的特征。原水中PAHs主要来源于石油污染以及各种燃烧活动,HPAHs与PAHs的质量浓度呈正相关;出水中HPAHs主要来源于原水以及氯化消毒。现有的自来水处理工艺对原水中PAHs和HPAHs都有一定的去除作用,但是氯化消毒可能产生新的HPAHs污染。人体健康风险评价结果表明,3个水厂出水的终生致癌风险为10^-9～10^-8,处于低致癌风险水平。