腐殖质对污泥厌氧消化的影响及其屏蔽方法

《巴黎气候协定》的签署意味着污水处理碳中和运行时代的来临,这就需要将剩余污泥尽可能最大程度地转化为可再生能源—甲烷(CH4).细胞破壁、木质纤维素破稳及腐殖质解抑制是提高污泥厌氧消化能源转化率的主要技术手段.相对于细胞与木质纤维素,腐殖质不仅结构更为复杂、自身难以生物降解,而且还会抑制其它有机物水解.虽然腐殖质亦有促进酸化、产氢/乙酸、产甲烷过程的微弱可能,但它对水解过程的抑制是肯定的、显著的、难以逆转的.因此,需要深入了解污泥中腐殖质来源、形成、结构及性质,综合分析它对污泥厌氧消化水解、酸化、产氢/乙酸、产甲烷阶段的各种影响,探讨消除腐殖质抑制水解过程的不同技术路径,重点描述外加金属离子对腐殖质的屏蔽作用.以期为提高污泥厌氧消化能源转化率制定可行的技术路线.     

全氟化合物的污染现状及国内外研究进展

全氟化合物是环境中一种新型的持久性有机污染物,近年来这类化合物已在全世界范围内的各类环境介质和生物体内被检出,其具有的多种毒性效应已对生态系统和人类造成了一定的威胁,因此有必要对其环境行为进行研究。综述了全氟化合物在水体、沉积物、生物体内的污染现状,总结了目前国内外关于全氟化合物的检测方法、生物毒性、去除技术以及在沉积物中的迁移规律等环境行为的研究进展,并指出了目前研究存在的问题及发展趋势,以期为今后的研究提供参考。     

纳米二氧化锆吸附Pb~(2+)的研究

采用沉淀法合成了纳米级二氧化锆,利用SEM、XRD技术,对纳米ZrO_2进行微观形貌和粒径分析,探讨了吸附时间、吸附温度、pH值以及Pb~(2+)初始浓度对吸附的影响,分析了吸附热力学性质和动力学特性,初步探讨了吸附机理。研究结果表明:在吸附温度为40℃,Pb~(2+)初始浓度为10 mg/L,pH为4.5时,吸附反应40 min后,最大吸附量为17.8 mg/g;纳米ZrO_2对Pb~(2+)吸附等温线符合Langmuir模型,其吸附动力学过程以准二级动力学方程拟合效果最好;温度在303~323 K时,纳米ZrO_2吸附Pb~(2+)的吉布斯自由能ΔG~o<0、焓变ΔH~o<0、熵变ΔS~o<0,表明纳米ZrO_2对Pb~(2+)的吸附是一个自发放热过程。     

基于深度学习的近岸海浪等级视频监测

深度学习是机器学习的重要研究领域,同时作为大数据的有效处理和分析工具越来越受到关注。以多源长时间序列近岸海浪视频环境数据为样本,波浪仪同步测量海浪等级数据为图像标签,构建了面向海洋环境适用于深度学习的海浪训练集、测试集。通过数据扩增技术对视频监测数据进行预处理,提高模型泛化能力,依据视频的相关性,引入误差函数,优化模型灵敏度,提出了适用于海洋领域海浪等级深度学习模型架构（Wave-CNNs）,最后将提出的改进深度学习模型应用于3000样本海浪图像训练集,并通过300样本海浪图像测试集对结果进行验证,实验结果表明,算法对3个等级海浪识别精度达到了66.6%,优于传统Bayes及SVM方法。     

纤维素酶法废纸脱墨机理的初步研究

验证了纤维素酶促进废新闻纸脱墨的有效性;从不同角度研究了纤维素酶用于废纸脱墨过程的作用机理,实验结果表明：纤维素酶通过水解部分细小纤维、降低纤维表面负电荷等作用,促进油墨从纤维上脱离,并减少细小油墨粒子在纤维表面的二次吸附;提高了纸浆滤水性能,从而使细小油墨粒子易于被洗涤去除。     

基于3D响应曲面法与重离子辐射优化海迪茨氏菌降解原油的研究

基于模拟12C6+重离子辐射及生物降解特点,利用中心合成设计及响应曲面法优化了海迪茨氏菌去除原油中有机物过程中互动变量参数因子(辐射剂量、pH值、接种量与温度4个变量参数)及在5个不同水平下所有因素的响应特性,并利用GC-MS进行表征,验证分析降解原油目标函数模型对海迪茨氏菌去除原油样品中有机物的去除率.实验结果表明:二阶回归方程中回归系数β0、β1、β2、β3、β4、β1β2、β1β3、β1β4、β2β3、β2β4、β3β4、β21、β22、β23、β42对海迪茨氏菌降解原油影响效果显著;当辐射剂量与接种量范围分别为15～35Gy和2.5%～7.5%时,对原油的降解率(η)响应值能达到最高值62.6%.降解产物表征结果表明,模拟目标函数中的互动参数,当辐射剂35Gy、温度29℃、pH=6.75、接种量6.75%时,在第7d,原油样品中C16、C19、C25与C26完全被去除;在第14d,原油样品中C21、C22、C24与四甲基完全消失;第36d,原油样品中的C、C、C与3,5-二甲基十二烷的去除率分别达到83.5%、58.9%、65.8%、74.5%.     

化学沉淀法去除稀土湿法冶炼废水中钙与高浓度氨氮研究

离子型稀土湿法冶炼过程中会产生大量氨氮废水,由于废水中含有大量Ca2+,而Ca2+是影响磷酸铵镁沉淀法脱氮效率的重要因素.向废水中投入Na2CO3固体生成CaCO3沉淀物,去除废水中的Ca2+,再利用磷酸铵镁(MAP)沉淀法去除废水中的氨氮.实验采用响应面实验设计方法中的中心复合设计法,利用响应面分析法对磷酸铵镁沉淀法反应参数进行优化,得到最优反应条件及最优反应条件下沉淀产物.利用扫描电子显微镜(SEM)及X射线衍射(XRD)对最优反应条件下两种沉淀物进行分析.结果表明,当n(Ca2+)∶n(CO23-)=1∶1.05,搅拌速率为1 500 r.min-1,反应时间为30 min时,Ca2+去除率接近100%;对除钙后废水进行磷酸铵镁法脱氮处理的最优反应条件为:pH=9.03,n(Mg)∶n(N)=1.20,n(P)∶n(N)=1.1,反应时间为30 min,搅拌速率为1 000 r.min-1,氨氮去除率达到95.40%,剩余总磷浓度为5.65 mg.L-1;沉淀物分别为纯净的CaCO3及MgNH4PO4.6H2O.     

北京市冬季灰霾期NMHCs空间分布特征研究

2005年冬季一个典型灰霾期,在北京市城区和郊区选择了6个代表性采样点(北四环、天安门、苹果园、垡头、首都机场和密云)同时采集并分析了非甲烷烃(NMHCs)和NO x样品.采样期间NMHCs污染水平从高到低依次是:北四环(1 101.29μg·m-3)>垡头(692.40μg·m-3)>天安门(653.28μg·m-3)>苹果园(370.27μg·m-3)>首都机场(350.36μg·m-3)>密云(199.97μg·m-3),采样期北京大气苯污染较严重.北京市城区采样点NMHCs/NO x(2.1~6.3)指示采样期北京市大气臭氧峰值浓度受挥发性有机污染物(VOCs)控制;丙烯等效浓度和臭氧生成潜势均显示,NMHCs的反应性从高到低的次序为:北四环>垡头>天安门>苹果园>首都机场>密云.苯/甲苯比值(0.52~0.76)表明北京冬季除机动车污染外,还存在煤燃烧等其它排放源的影响;异戊烯的区域变化特征表明,北京市冬季异戊烯的人为源有所增加而植物排放减少;丙烷和丁烷浓度的区域变化表明,北京存在城区液化石油气排放.     

基于动态CGE的挥发性有机污染物VOCs排放预测和控制研究

从成本效益角度,通过宏观经济手段来控制挥发性有机化合物(VOCs)的研究将对我国改善大气环境有十分积极的作用.在先前研究的基础上,将静态CGE动态化,以2007年为基准年,预测了我国挥发性有机物在当前政策下到2020年的排放量.模拟对排放量高的部分工业部门征收环境税,探讨了其对排放量以及经济系统的影响,为我国挥发性有机物的控制对策提出了建议.结果表明,通过征收税收,可以实现减排VOCs的目的,但经济成本也较大.由于部门经济关联关系,虽未对交通运输业征收VOCs环境税,其影响也较大.因此,在采用宏观经济政策控制VOCs时,需要做好相应的补贴措施.     

化学品风险管理的社会经济影响分析方法学构建

社会经济影响分析(SEA)用于评估某项活动所带来的多方面影响,是公共管理决策尤其是环境管理决策的重要步骤。随着化学品环境和健康风险问题日益受到关注以及国际化学品管理进程的不断推进,SEA在科学制定化学品风险管理方案和国际履约决策中发挥着日益重要的作用。我国作为化学品生产和使用规模庞大的发展中国家,更应研究并有效开展SEA。文章综合考虑化学品风险管理的SEA相关国际导则、评估案例和我国化学品管理的基础国情,系统分析了化学品风险管理SEA的基本概念、构成、特点和步骤,并结合《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》拟议新增受控物质——六溴环十二烷的案例,构建出一套系统、可操作的SEA方法,以期为我国化学品风险管理决策、国际履约及相关研究提供参考。