纳米TiO2添加剂对DMDF发动机大负荷燃烧及PM排放影响的试验研究

在一台电控增压中冷四缸柴油机的进气道上加装一套电控喷射装置,使其运行柴油/甲醇双燃料(DMDF)模式.研究了甲醇中Ti O_2添加剂的添加量及同一添加剂添加量在不同甲醇分散系喷射量时对发动机大负荷工况的燃烧和颗粒物(PM)排放的影响.结果表明,在甲醇中添加适量(30和100 mg·kg~(-1))的纳米Ti O_2能够使爆发压力升高,对燃烧有一定的促进作用,但添加过量(100 mg·kg~(-1))会对燃烧产生不利影响.加入纳米Ti O_2后,干炭烟烟度排放和积聚态颗粒数明显降低,在添加剂添加量为1000 mg·kg~(-1)时,最大降幅分别达到26.8%和29.4%,而核态颗粒物排放变化不大.在相同添加剂添加量下,增加甲醇分散系替代率R_m会使放热始点后移,放热更加集中,爆发压力增大,干炭烟烟度和颗粒物排放均大幅度降低.在添加剂添加量为100 mg·kg~(-1)时,与R_m=10%相比,R_m=40%时爆发压力增加0.94 MPa,放热率峰值增加53.5%,烟度、核态颗粒数、积聚态颗粒数和颗粒物总数的降幅分别达66.9%、42.3%、67.0%和58.0%.     

感应电芬顿降解二甲基砷的效果与机理研究

二甲基砷作为甲基砷的主要种类之一,主要由含砷废水的排放和农药滥用进入环境水体,进而严重威胁着人类的健康.通过改进电芬顿反应中Fe~(2+)的投加方式,构建了以铁棒为感应阳极、RuO_2/Ti网为阳极、2个活性炭纤维为双阴极的感应电芬顿体系.为探究感应电芬顿体系对二甲基砷的降解效果与机理,考察了反应过程中初始pH、电流密度、反应物初始浓度等因素对二甲基砷去除效果的影响.结果表明,在初始pH值为3,电流密度为2 m A·cm~(-2),二甲基砷初始浓度为5 mg·L~(-1)的最佳条件下,经感应电芬顿反应240 min后,二甲基砷去除率高达94.4%.在此体系中,感应铁电极不断释放的Fe~(2+)与阴极产生的H_2O_2发生电芬顿反应产生羟基自由基将二甲基砷降解为一甲基砷、As(Ⅲ)和As(V),同时,铁离子水解生成的铁的羟基络合物将二甲基砷、一甲基砷、As(III)和As(V)吸附在其表面,从而达到二甲基砷的高效去除.     

二氧化氯对颤蚓的灭活效果及机理初步探讨

供水系统中蠕虫类水生生物的出现严重危及供水水质安全.为实现供水系统中蠕虫风险的高效控制,以颤蚓为研究对象,探讨了二氧化氯对颤蚓的灭活动力学及水质对灭活效果的影响,并对灭活机理进行了初步探讨.结果表明:CT值(氧化剂浓度和接触时间的乘积)可以较好地用于评价ClO_2对颤蚓的灭活效果;灭活过程符合伪一级延迟Chick-Watson模型.温度的升高缩短了颤蚓灭活时的"延滞期",并提高了灭活效率;实验条件下,体系pH的增加有助于提高ClO_2灭活效率;浊度和有机物浓度的增加会导致灭活效率显著降低.当CT值超过80 mg·min·L~(-1)后,ClO_2将导致体系蛋白质浓度显著降低.颤蚓灭活过程中"延滞期"的出现和蛋白试验结果综合表明:颤蚓表皮层的存在有助于提高其对ClO_2的耐受性.SOD(超氧化物歧化酶)活性变化表明,ClO_2灭活颤蚓的主要作用机理之一是含氧自由基的诱导效应.     

农田包气带土层的脱氮防护探讨

施用氮肥是农业增产的重要手段,广施氮肥易引起包气带土层和地下水中的氮素污染,开展有关包气带土层中的氮素转化、消散以及脱氮防护的相关工作具有重要意义.选择河北山前平原较典型的包气带土层,依托野外试验田区构建的原状渗透土层系统和室内构建的一系列移位原状土柱系统,探索采用向这些土层中施入一定的硝态氮溶液,及配合同步测定土壤的...     

日本城市污水再生利用方面的经验分析

日本开展污水再生利用工作已经有30年的历史,经过多年的积累,在综合管理、技术开发应用等方面取得了一定的成果.对日本在再生水政策标准、生产模式、处理技术和技术经济性、安全输配和水质安全性等方面的概况进行了汇总分析,并对缺水地区--福冈、东京都和横滨的再生水生产利用实例进行了介绍,以期对我国城市污水再生利用具有一定的借鉴.     

中国流域内农业水费的分担模式

阐释了建立流域内农业水费分担模式的必要性及内在要求,针对当前几种典型的分担模式进行了经济学的对比分析,进而通过综合考虑农业用水供需双方的经济利益,建立起灌区供水单位与农民用水户的节水激励模型并对其进行数理分析,考察了基于节水激励的农业水费分担模式,并在此基础上设计了流域内农业水费分担模式的运作流程。研究得出,财政直接补贴农户的方式增加了消费者福利的同时,可以避免间接补贴方式下"鼓励浪费"现象的发生,相比之下较为有效。然而,目前过低的农业水价大大限制了市场的调节功能,为此适当提高现行水价,并在此基础上实行政府对农户的直接财政补贴,不仅能够减轻现阶段农民水费负担,而且可以对农业用水的供需双方产生节水激励,有助于缓解我国水资源的短缺与发展节水农业。在具体操作流程中,应采取补贴农户与补贴灌区相结合的方式。     

利用中巴地球资源卫星数据反演武汉市湖泊营养状态指数

以武汉市主要湖泊为例，研究了利用中巴地球资源卫星（CBERS2）数据反演水体营养状态指数（TLI）。研究旨在评估利用中巴地球资源卫星数据来估算内陆水体富营养化程度的可能性。首先利用地面水质监测数据计算武汉市某些湖泊监测点的“真实的”营养状态指数（包括综合营养状态指数和修正的Carlson营养状态指数），同时，在事先经过辐射校正和几何校正的CBERS2图像上，以9×9像元为采样窗口，提取各个对应地点的灰度值均值（从波段1至波段4）；然后，采用多元逐步回归分析，以各波段灰度值均值为自变量，建立营养状态指数经验遥感反演模型；最后，利用模型对整个湖泊水体的营养化状态指数进行反演，并绘制了其空间分布图。 结果显示，营养状态指数的自然对数值与CBERS2图像各波段灰度值之间存在较好相关关系，回归系数平方值(R²)为0.51。利用反演模型反演得到的湖区水质分布与实际情况基本相符。由于CBERS2图像数据可以从我国许多数据分发中心免费获取，这为低成本的水质遥感监测提供了一条途径。     

CuO / 过硫酸氢钾体系催化氧化苯酚简

本论文通过直接沉淀法制备了CuO催化剂，结合过硫酸氢钾，在常温常压下催化氧化处理苯酚模拟废水。采用电子显微镜（SEM）、X射线粉末衍射（XRD）对催化剂进行了表征，并研究了反应过程中各影响因素对降解效率的影响。实验结果表明，在催化剂用量为0.2 g/L，氧化剂浓度为0.25 g/L，pH值为7，反应时间为60 min的条件下，浓度为50 mg/L的苯酚降解率可达100%，TOC去除率达84%。进一步实验表明，催化剂具有良好的重复使用能力。最后，通过自由基捕捉实验，考察了体系中的自由基种类，并根据实验结果，讨论了CuO/过硫酸氢钾体系的催化降解机理。     

Characterization of the interactions between tetracycline antibiotics and microbial extracellular polymeric substances with spectroscopic approaches

The antibiotics have attracted global attentions for their impact on aquatic ecosystem. The knowledge about the fate of antibiotics encountering extracellular polymeric substances (EPS) is, however, limited. In this study, we investigated the interacting mechanisms of tetracycline (TC) to EPS extracted from aerobic activated sludge. The contributions of the main components of EPS, extracellular proteins, and polysaccharides were evaluated using bovine serum albumin and alginate sodium, respectively. Fourier transform infrared spectroscopy, X-ray photoelectron spectroscopy, and nuclear magnetic resonance indicated that hydroxyl, carboxyl, and amino groups were the domain chemical groups involved in the interaction between TC and EPS, and the binding of TC onto EPS changed the structure of these chemical groups, thus causing shifts in their UV–visible absorption spectra. In addition, we found that extracellular proteins, rather than polysaccharides, were the major active contents involved in the interaction. Three-dimensional excitation–emission matrix fluorescence spectroscopy showed that the fluorophores in EPS were clearly quenched by TC and the static quenching process was observed, implying the complex formation of TC and EPS. Furthermore, thermodynamic analysis indicated that the binding of TC with EPS is spontaneous and dominated by electrostatic forces.     

环境污染物导致氧化应激的关键信号通路及其检测方法

环境污染物能够以多种途径进入生物体内,在体内产生含氧自由基等活性氧物质,并通过多种信号通路及酶反应引起氧化应激,造成生物体内的脂质过氧化、蛋白质损伤、DNA表达改变、酶失活等,从而引发心血管疾病、风湿类疾病、感染及癌症等的发生。本文对环境污染物致氧化应激产生的原因、涉及的信号通路及酶反应、造成的危害,以及常见的基于细胞模型的氧化应激检测方法进行了综述,期望为评价环境污染物和检测氧化损伤提供参考。