磁性生物炭对水中CIP和OFL的吸附行为和机制

采用化学共沉淀方法将Fe2+/Fe3+和芦苇生物质材料进行复合,然后于873.15 K限氧热解制备出具有磁分离及高吸附性能的磁性生物炭(MBC).利用SEM、BET、FTIR和VSM等对其理化性质进行表征,并考察了MBC对水中环丙沙星(CIP)和氧氟沙星(OFL)的吸附行为和机制.结果表明,MBC表面含有大量的含氧官能团,比表面积和总孔体积分别为254.6 m2·g-1和0.257 cm3·g-1.MBC对CIP和OFL的吸附有很强的p H和温度依赖性.不同p H下,CIP和OFL各形态离子(阳离子、两性离子和阴离子)对吸附的贡献不同.MBC对CIP和OFL的吸附过程为自发、熵增的吸热过程.CIP和OFL在磁性炭上的吸附动力学符合准二级动力学模型,吸附等温线符合Langmuir模型.MBC对CIP和OFL的平衡吸附量分别为27.84 mg·g~(-1)和22.00 mg·g~(-1).孔填充作用、π-π电子供体受体作用、氢键作用、疏水作用和静电作用可能是MBC吸附CIP和OFL的重要机制.     

不同排海方式城市尾水微生物扩散规律

尾水中含有大量病原菌,回用或排入自然水体后会对人群健康和生态安全构成威胁.为了探究不同排海方式对微生物扩散规律的影响,本研究利用高通量测序技术对春季污水处理厂尾水细菌群落结构、优势菌群、典型致病菌及其随扩散距离的变化进行研究.结果发现,先排河后排海的尾水物种更加丰富,分布在58个菌纲,相对丰度大于1%的细菌有32种,而直接排海的尾水中仅有41个菌纲,相对丰度大于1%的细菌有28种.相对于直排过程,间排方式微生物群落结构相对丰度更高,说明尾水的直接排海使得微生物更易扩散.同一污水处理厂优势菌门所占比例随着扩散距离的增大整体呈下降趋势,蓝藻菌门(Cyanobacteria)等由于在自然水体中的高浓度出现随扩散距离增大整体上升的趋势.两个系统的优势菌门都属于变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)及厚壁菌门(Firmicutes),纲、种水平重合度较低,但整体来讲排污口附近微生物多样性及丰度远高于海水(空白样品),且污水处理相关菌种丰度较高.另外,尾水中存在一定量的致病菌和条件致病菌,其中Pseudoalteromonas haloplanktis、Pseudomonas anguilliseptica致病性极强,扩散后相对丰度仍然很高,且弓形杆菌属(Arcobacter spp.)与人类和动物的腹泻、菌血症等疾病密切相关.因此,尾水排放过程中应对这几种细菌重点监测.     

基于SARIMA模型和普通Kriging法对杭州市主城区PM2.5短期预测和制图

基于SARIMA模型对杭州市主城区内的7个站点和周边3个站点的PM_(2.5)浓度进行4 h平均的短期预报,并利用普通Kriging法对杭州市主城区PM_(2.5)进行空间插值和制图.在建立SARIMA模型时,用批量自动化的方法,使用R语言编程对夏季和冬季各360期的数据进行SARIMA(p,d,q)×(P,D,Q)6模型的参数的确定和拟合,来预测下一期的值.在10个站点分别进行120期的预测,做出真实与预测的时间序列图,在精度分析中,夏季和冬季PM_(2.5)浓度总体的平均绝对误差(MAE)分别为8.4μg·m~(-3)和14.8μg·m~(-3).在Arc GIS中,对每期的数据使用普通Kriging法,用球面模型拟合半变异函数,决定各个站点的权重,来对杭州市区内未知空间样点进行插值,最后生成完整的杭州市主城区PM_(2.5)短期预测图.本研究创新性地将SARIMA模型广义化运用到小尺度时间序列中,预报效果较好,并且批量自动化预测和制图的方法,可为今后的预测制图产品化提供技术支持.     

事故致因“2-4”模型及其事故原因因素编码研究

事故致因模型是用于事故原因分析和预防的重要理论依据,模型的可操作性是决定事故预防效果的重要影响因素。对目前国内研究较为持续和系统的事故致因"2-4"模型进行了深入研究,以增强其在事故分析时的可操作性。首先,研究了事故致因"2-4"模型中组织内、外部原因的各个阶段原因因素的划分情况;其次,根据得到的各阶段原因因素划分结果,对应用事故致因"2-4"模型分析事故原因的因素进行了编码;最后,以一起重大瓦斯爆炸事故为例,对事故致因"2-4"模型原因因素编码系统的有效性进行了实证研究。划分了事故致因"2-4"模型中的各原因模块中的原因因素,并得到了不安全动作和物态、习惯性不安全行为、安全管理体系、安全文化、外部因素等5个层级原因,确定了基于事故致因"2-4"模型的30个原因因素。对事故原因因素进行系统编码,提高了应用事故致因"2-4"模型进行事故原因分析和事故预防的可操作性,增强了其应用实践性。     

海上石油平台溢油污染等级评估研究

石油污染被认为是对海洋环境危害较大污染物之一,文章通过分析与溢油污染程度有关的影响因素,首次构建了海上石油平台溢油污染程度评价指标体系。利用层次分析法(AHP)计算了各评价指标的权重,并以溢油量和油品特性持久性为例,分别建立了溢油量隶属度函数和油品特性的持久性隶属度子集表,最终完成了溢油污染程度的二级模糊综合评价模型。该评价模型为判断溢油污染等级提供了新方法,同时也为溢油应急决策部门采取应急措施提供一定的技术支持。     

气相色谱法测定空气和废气中氯乙烯的改进

因填充柱装柱繁琐,柱效低,最低检出浓度高,不能判别无组织废气中氯乙烯的浓度是否达到《大气污染物综合排放标准》（GB16297—1996）排放限值的要求;用毛细管柱能满足分析的要求。     

城郊小河流沉积物吸附Pb2+的动力学过程

采用分批试验法,对城郊小河流沉积物吸附Pb2+过程进行了研究,探讨了Pb2+吸附的动力学过程和机制.结果表明,随着溶液中沉积物质量增大,达到吸附平衡所需时间变短,单位沉积物吸附量和达到吸附平衡后溶液中Pb²⁺浓度变低;沉积物含量>0.6 g·L^-1时对溶液中Pb²⁺的去除率超过95%;Pb²⁺在沉积物上吸附的动力学过程符合假二级动力学模型,该模型拟合的平衡吸附量也更接近真实值;Pb²⁺初始吸附速率与初始溶液中沉积物质量无明显的相关性;随溶液中沉积物浓度的增加,吸附速率常数逐渐增大,化学吸附所起的作用也越显著;较高浓度沉积物吸附Pb²⁺的动力学机制能较好符合Elovich方程,但较低浓度沉积物时则相对较差;从吸附速率来看,溶液中沉积物质量较高时,内扩散是整个吸附过程速率的控制步骤,沉积物含量较低时,吸附速率存在多级线性过程,初始阶段非均相扩散是主要控制步骤,但随着时间的延长,其吸附过程转变为沉积物内部的扩散过程.     

仓面浇筑立体空间冲突致灾过程建模与伤害评价*

为定量评价大坝浇筑过程空间冲突致灾事故后果,通过对缆机运输典型情景进行危害能量运动分解,确定在水平和竖直方向运动方式,阐述危害能量在流动路径相互转化形式;根据能量守恒定律,分析危害能量在吊罐与承灾体碰撞接触之间转移规律,将吊罐与人头部接触过程抽象为带强阻尼的弹簧振子系统,建立危害能量与碰撞冲量相等的动量方程,量化空间冲突致灾后果。结果表明:吊罐坠落危害能量极大,产生的碰撞冲击力与吊罐的运输速度、高度呈正相关,与阻力系数呈负相关,风速、载重对其影响较大。对比2种不同碰撞情景发现,机械碰撞因顶部承载力缓冲,对人头部产生伤害远小于直接碰撞,并对碰撞结果分级评价,研究结果可为大坝浇筑交叉作业空间冲突致灾风险评价提供参考。     

Biodegradation and Ecotoxicity of Polyethylene Films Containing Pro-Oxidant Additive

The worldwide accumulation of non-degradable plastic materials, such as plastic bags, is one of the most important environmental concerns nowadays. The use of degradable materials is an option to mitigate the environmental impact generated by the consumption of plastics. One of the technologies used for the manufacture and use of degradable plastics is the use of pro-degradant additives that are incorporated in conventional plastics to promote their degradation under certain conditions. The aim of this study is to evaluate the process of oxidation, biodegradation and potential ecotoxicity of polyethylene films containing an oxo-degradable additive, according to the standard ASTM D-6954. This method establishes a procedure in which the samples are subjected to consecutive steps of accelerated oxidation, biodegradation by composting and ecotoxicity assessment. Furthermore, the effect of the presence of printing ink in the polyethylene samples with oxo-degradable additive was evaluated, and the results were compared with those obtained for samples of conventional polyethylene and polylactic acid. After 180 days of laboratory controlled composting, the samples reached the following percentages of biodegradation: polylactic acid, 41 %; printed oxo-degradable polyethylene, 32.24 %; oxo-degradable polyethylene, 25.84 %; printed polyethylene, 18.23 % and polyethylene, 13.48 %. The cellulose sample used as a control was mineralized in 58.45 %. Ecotoxicity assessment showed that the products of biodegradation of the samples tested, did not generate a negative effect on germination or development of the vegetal species studied. Under proper waste management conditions, these plastics can be used as an option to decrease the environmental impact of plastic films.     

SO2和H2O对Mn-Ce/TiO2催化剂低温SCR活性的影响

采用溶胶凝胶法制备Mn-Ce/TiO_2低温SCR催化剂并考察其活性,研究了SO_2和H_2O对Mn-Ce/TiO_2低温脱硝催化剂的影响,并运用XRD、BET、SEM和FT-IR对中毒前后的催化剂进行表征。结果表明,催化剂在无SO_2和H_2O条件下具有良好的脱硝性能,在140℃时NO_x去除率达到84%。但若向模拟烟气中加入SO_2和H_2O,则随其体积分数增大对催化剂活性产生明显抑制作用。当H_2O的体积分数为5%、SO_2为700×10-6时,反应4 h后,NO_x去除率降为53%。H_2O对催化剂的抑制作用随H_2O的除去而消除,H_2O主要通过与NO_x的竞争吸附来抑制催化剂的活性。低浓度的SO_2对催化剂活性影响较小,SO_2体积分数为100×10~(-6)时,稳定后NO_x去除率仍能维持在80%以上,但较高体积分数的SO_2引起的催化剂失活不可自行恢复。SO_2毒化作用主要是引起了硫酸铵盐覆盖催化剂的表面活性位,以及造成活性组分MnO_x的晶化,并破坏了MnO_x与TiO_2间的强相互作用。H_2O和SO_2共同存在时,H_2O可以弱化SO_2对催化剂的毒化作用,主要因为H_2O与SO_2的竞争吸附作用而使SO_2对催化剂活性的影响减弱。