整体式分子筛基催化剂制备及其微波催化燃烧VOCs

以整体式蜂窝状分子筛为载体,制备铜锰铈负载型催化剂,研究其微波辐照下对VOCs （甲苯、丙酮、乙酸乙酯）的催化活性及其稳定性,探究影响催化剂活性的因素,并通过测试床层温度分布进行分析.研究表明,微波功率1.3kW、催化剂体积300mm×300mm×300mm,固定床温度>300℃条件下,催化剂对初始浓度200~2000mg/m³的5m³/h VOCs气体的降解效率为80%~92%.温度是VOCs氧化降解的条件,但当床层温度超过了300℃（VOCs完全燃烧温度）之后,升温对VOCs降解效率的影响不再明显.表征可知,尖晶石态铜锰铈单金属氧化物及其复合氧化物是主要的催化活性组分.VOCs在催化剂表面进行准一级反应而被催化氧化;高温对催化剂结构有一定影响,但重复性试验证实了催化剂的高活性和良好的稳定性.     

喀斯特小流域河流溶存甲烷浓度时空变化特征

以宜昌境内喀斯特河流下牢溪为研究对象,通过对流域内15个采样点为期1a间隔约2周1次的水量、水质及CH₄浓度同步监测,探讨河流溶存CH₄浓度时空变化规律及影响因素.结果表明：下牢溪溶存CH₄浓度变化范围为0.002~1.492μmol/L,全年平均浓度0.133μmol/L,整体表现为大气CH₄的源.河流溶存CH₄浓度呈现夏秋高、冬春低的变化特征,主要受温度驱动.雨季CH₄浓度受温度和降雨共同调控.温度越高,产生流量稀释效应的降雨量阈值也越大.下牢溪CH₄浓度空间分异性显著,小型拦水坝前浓度最高,最低值出现在河底坡降较大的天然峡谷型河道.人为活动不同程度的提高了相应河段的CH₄浓度水平,是小流域CH₄浓度空间分布格局的重要影响因素.流域CH₄浓度空间分布无明显时间稳定性特征,这可能与陆源输入及水平、垂向输出等动态因素有关,实施全流域采样监测对小型河流碳排放估算十分必要.     

2018~2020年北京市交通监测站点大气污染特征分析

基于北京市34个空气质量监测站点收集的5种主要污染物浓度（NO₂、CO、O₃、PM_2.5、PM₁₀）数据,对2018~2020年北京市5个交通站点污染物浓度进行分析,并与11个城市评价站点及2个背景点（密云水库、定陵）进行对比.结果表明：（1）3a间各污染物浓度年际变化总体呈下降趋势,除PM₁₀外,交通站点各污染物浓度降幅均大于城市评价站点.2020年交通站点NO₂降幅最大,比2018年下降了31.37%.除个别时期外,5种污染物浓度在交通站点比城市评价站点普遍高出3%~50%.且以NO₂最为突出.（2）2018~2020年各监测站点不同污染物浓度的季节变化特征表现不同.O₃夏季高、冬季低,最高值出现在2018年6月;其余4种污染物浓度基本表现为冬季高、夏季低;2018年3月受沙尘及不利气象条件影响,污染物浓度出现了极高值.（3）为研究新冠肺炎疫情对交通污染排放的影响,比较了5种污染物的浓度变化.与2019年同期相比,疫情后三个阶段的NO₂下降最为显著.交通站点NO₂、CO、PM_2.5平均降幅比城市评价站点高出了4.81%、10.21%、4.38%.     

流域?河口?近岸海域污染防治机制研究

渤海作为半封闭性的内海,水动力条件较弱,海洋生态环境治理难度大。近年来,随着渤海综合治理攻坚战的实施,渤海污染防治成效显著。但陆海统筹的治理模式尚未形成,机构改革的红利尚未完全释放,河长、湾长制以及陆海生态补偿机制未实现深度融合,陆域、海域在环境管理上呈现监管真空化、行政壁垒化、责任主体模糊化等问题。基于此,本文提出了涉及跨界协作监管、河长湾长融合、生态补偿激励、陆域海域统筹的流域?河口?近岸海域一体化污染防治机制,为渤海综合治理提供参考与支撑。     

Z-scheme V2O5-Ag2O/g-C3N4异质结制备及其可见光催化性能

采用原位生长法制备V₂O₅,并将其与Ag₂O/g-C₃N₄水热复合制备V₂O₅-Ag₂O/g-C₃N₄复合光催化剂.利用XRD、FT-IR、SEM和UV-Vis DRS等方法对样品的形貌结构及光学性质进行表征.结果表明,V₂O₅成功掺杂在Ag₂O/g-C₃N₄上,与Ag₂O/g-C₃N₄相比,复合材料对可见光的吸收范围增大;在可见光照射180min后,V₂O₅掺杂量为15%的复合材料对亚甲基蓝(MB)的降解率达到99.10%.经过3次循环降解后,复合材料对MB的降解率保持85%以上,表明其具有良好的稳定性.通过掩蔽实验推测,空穴(h⁺)是光催化体系中主要的活性物质,其光催化性能增强的机理是Ag₂O与g-C₃N₄复合界面形成p-n异质结,并与V₂O₅之间的复合过程符合Z-scheme可见光驱动机制,有效阻碍了光生电子-空穴对的复合,促进活性物质的产生.     

基于Meta-analysis的生物炭对土壤硝态氮淋失和磷酸盐固持影响

如何控制农业土壤硝态氮和磷酸盐淋失及其所导致的面源污染是人类社会当前面临的一个重要的全球性环境问题.生物炭因其在土壤改良方面表现出的巨大潜力而备受关注,针对其应用对土壤养分保持、利用的影响也展开了诸多研究.然而,已有的独立实验研究所报道的相关结果之间存在很大的差异,使得生物炭减少土壤硝态氮和磷酸盐淋失的潜在机制以及适宜生物炭制备条件（生物炭类型）等方面尚不明确.基于荟萃分析（MA）方法,通过整合不同文献中的实验结果,系统研究了生物炭对土壤硝态氮淋失和磷酸盐固持影响及其内在机制.总体上,生物炭能够显著减少硝态氮淋失37.1%,显著提高磷酸盐固持20.8%;从各影响因素分组的结果来看,生物炭碳氮比、热解温度和添加率对硝态氮淋失响应具有显著影响;而生物炭比表面积、热解温度和土壤有机碳含量对磷酸盐固持响应具有显著影响.基于MA得到的结果,分别从不同的角度探讨了生物炭降低土壤硝态氮淋失和提高磷酸盐固持的潜在机制.综合上述结果,秸秆和木质类原料、中高温热解温度（400~600℃）条件下制备的生物炭适宜于减少硝态氮的淋失;秸秆和木质类原料、高温热解温度（>600℃）条件下制备的生物炭适宜于提高磷酸盐的固持.研究结果能够为更好地指导生物炭用于控制土壤硝态氮和磷酸盐面源污染的实践应用提供科学理论依据.     

福建生态文明试验区全面推行河长制评估研究

河长制是由各级党政主要负责人担任河长、负责辖区内河湖全面管理的机制性安排。福建生态文明试验区在全面推行河长制过程中,面临部分改革工作进展缓慢、效果不如预期等问题,亟待进行全面评估。本文剖析了河长制在生态文明试验区建设中的地位和作用,甄别了河长制与相关政策的逻辑联系,从政策过程的制定和执行阶段出发,通过指标法进行评估。所构建的指标体系包括一级指标2个、二级指标5个、三级指标39个,并给出各级指标权重,制定相应的评估标准。从得分情况来看,福建省全面推行河长制总分为0.90分,评估结果为优秀;从一级指标评估结果来看,政策执行阶段总体好于政策制定阶段;从二级指标得分来看,长效执行机制评估结果为良好,方案制定的评估结果为合格,其余为优秀;从三级指标得分来看,优良率达71.79%。在此基础上,从法律法规、政策协同、跨省协调、任务统筹、管护手段、社会参与等方面指出了存在的问题,并提出了有针对性的对策建议。     

膜生物反应器中污泥膨胀和腐败研究

针对聚醚砜膜生物反应器处理豆制品废水时发生的丝状菌污泥膨胀和污泥腐败问题,进行了实验研究。试验结果表明:污泥膨胀是由pH过低和有机负荷过高引起的,通过投加无水Na2CO3调节碱度和降低有机负荷,污泥沉降性能很快得到了改善;污泥腐败则是因废水厌氧降解过程所释放的NH3,CO2,H2S等气体所致。     

纳米催化技术用于空气净化

纳米催化剂作为新一代高效环保催化剂 ,在大气污染治理 ,尤其是在室内空气净化中有着广阔的应用前景。评述了纳米催化技术在光催化空气净化、汽车尾气净化、化石燃料脱硫和降低温室效应等空气净化领域的研究进展 ,并对应用纳米催化技术净化空气的关键科学问题进行了分析和展望     

Nonpolar cross-stacked super-aligned carbon nanotube membrane for efficient wastewater treatment

● A novel nonpolar super-aligned carbon nanotube (SACNT) membrane was prepared. ● SACNT membranes achieved smoother and more uniform structures. ● SACNT membranes have inert chemistry and unique nonpolar wetting feature. ● SACNT membranes exhibit superior separation and antifouling capabilities. ● SACNT membranes achieved superior oil/water separation efficiency. Membrane separation technology has made great progress in various practical applications, but the unsatisfactory separation performance of prevailing membrane materials hampers its further sustainable growth. This study proposed a novel nonpolar super-aligned carbon nanotube (SACNT) membrane, which was prepared with a layer-by-layer cross-stacking method. Through controlling the number of stacked SACNT layers, three kinds of SACNT membranes (SACNT_200, SACNT_300, and SACNT_400) were prepared. Systematic characterizations and filtration tests were performed to investigate their physico-chemical properties, surface wetting behavior, and filtration performance. Compared with two commercial membranes (Com_0.22 and Com_0.45), all the SACNT membranes achieved smoother and more uniform structures. Due to the hexagonal graphene structure of CNTs, the surface chemistry of the SACNT membranes is simple and inert, thereby potentially eliminating the covalent-bonding-induced membrane fouling. Besides, the SACNT membranes exhibited a typical nonpolar wetting behavior, with high contact angles for polar liquids (water: ~124.9°–126.5°; formamide: ~80.0°–83.9°) but low contact angles for nonpolar diiodomethane (~18.8°–20.9°). This unique nonpolar feature potentially leads to weak interactions with polar substances. Furthermore, compared with the commercial membranes, the SACNT membranes obtained a significantly higher selectivity while achieving a comparable or higher permeability (depending on the number of stacked layers). Moreover, the SACNT membranes exhibited superior separation performance in various application scenarios, including municipal wastewater treatment (> 2.3 times higher cleaning efficiency), electro-assistant fouling inhibition (or even self-cleaning), and oil/water separation (> 99.2 % of separation efficiency), suggesting promising application prospects in various fields.