中国与美国环境空气监测用标气管理比较与经验启示

中国生态环境监测事权上收改革后,生态环境监测工作实施的主体呈现多元化发展趋势,作为生态环境监测关键“量具”的气体标准物质/标准样品涉及的制造商日趋多元化,其量值准确性和一致性直接影响中国大气环境监测数据的准确性和可比性。为掌握并提升中国生态环境监测在用气体标准物质/标准样品质量,总结了美国环境监测气体标准管理经验,提出中国气体监测用标准物质/标准样品管理建议,助力实现中国大气环境监测数据真、准、全、快、新。     

电镀污泥中无定型铝的选择性浸出

针对电镀污泥加碱、石灰焙烧灰渣水浸过程铝浸出率较低的问题,在分析电镀废水处理工艺的基础上,根据污泥中铝、铬、锌、铜等金属的存在相态以及焚烧过程所发生的化学反应,拟采用低浓度氢氧化钠溶液先选择性浸出污泥中的铝。研究了稀氢氧化钠溶液浸出铝的工艺条件,结果表明,电镀污泥用2 mol·L-1氢氧化钠在90 ℃浸出60 min,铝的浸出率可达95%以上,而铬、锌和铜等金属则大部分进入浸出渣,基本上达到铝与其他金属的初步分离的目的。研究结果为混合电镀污泥中铝的回收以及铝及其他金属的选择性分步分离工艺流程的选择提供理论与技术支持。     

脉冲进水对两级厌氧接触氧化法处理小型火车站污水的影响

根据小型火车站的特点,利用厌氧接触氧化工艺处理火车站公建污水。重点研究了进水方式对厌氧工艺处理小型火车站污水的影响,并进行了动力学模型分析。实验结果表明,在室温条件下,控制反应器HRT为24 h,脉冲强度为1.380 L·（m2·min）-1,脉冲频次为24 次·d-1,选取填料为块状海绵填料,保持进水及其他运行条件均相同的情况下,脉冲进水反应器的厌氧生物膜生物量较连续进水反应器高1.36 g·L-1,脉冲进水反应器的COD和总氮去除率分别比连续进水反应器的去除率高4%和3.7%。通过对厌氧生物膜反应器底物降解动力学的初步探究,得出了该反应器的相关降解动力学方程和常数。经验证,Monod模型能够较好地描述该厌氧生物反应器内基质降解的动力学行为,为小型火车站公建污水的处理提供了相对高效、科学的方法。     

用于CWPO处理渗滤液的Cu/AC催化剂的制备及性能

采用浸渍法制备Cu负载型活性炭催化剂,运用该催化剂催化湿式氧化（CWPO）处理转运站垃圾渗滤液,以出水COD去除率为指标检测催化剂活性和稳定性。实验考察焙烧温度、焙烧时间、浸渍浓度3个因素对催化活性的影响,并对催化剂进行XRD和BET表征。结果表明：当焙烧温度为400 ℃,焙烧时间2 h,浸渍浓度0.4 mol·L-1时,催化效率最高,渗滤液COD去除率为89.9%。紫外光谱和三维荧光光谱的结果表明,用所制备的Cu负载型活性炭催化湿式氧化垃圾渗滤液,可以较好地除去垃圾渗滤液中的难降解有机物。催化剂的重复利用实验表明该催化剂稳定性良好。     

BiVO4联合H2O2或K2S2O8光催化降解布洛芬

以水热法制备了BiVO4光催化剂,并用X射线衍射和扫描电镜对其进行表征。在模拟太阳光照射下,以布洛芬为目标污染物,考察了BiVO4联合H2O2或K2S2O8工艺对布洛芬的光催化降解效果,得出了H2O2或K2S2O8的最佳投加量。通过淬灭实验,研究了光催化联合体系降解布洛芬的机制。X射线衍射谱图表明所合成的BiVO4光催化剂为纯的单斜晶相,扫描电镜结果表明制备的粉末形貌单一,且呈现微球状。加入H2O2或K2S2O8后,一定程度上促进了BiVO4光催化降解布洛芬的效率,H2O2和K2S2O8的最佳投加量分别为3.0 mmol·L-1和1.5 g·L-1。BiVO4/H2O2/hν体系和BiVO4/K2S2O8/hν体系降解水中布洛芬主要是基于·OH自由基的氧化作用。通过对比2个体系中·OH和O2·-对布洛芬降解速率的贡献,发现K2S2O8对BiVO4光催化体系的促进作用远远大于H2O2对该体系的促进作用。     

湖南省典型城市PM10和PM2.5及其载带重金属的污染特征和健康风险研究

为研究湖南省长株潭区域典型城市颗粒物及其载带重金属元素的污染特征和健康风险,于2014年8月在长沙市、湘潭市和区域背景点衡山采集了PM₁₀/PM_2.5样品。应用ICP-MS分析样品载带的10种重金属元素浓度,按Cr(Ⅵ)和总Cr比值为0.13估算Cr(Ⅵ)浓度。应用US EPA风险评价技术结合国内人群暴露参数对人体通过呼吸途径暴露的健康风险进行评价。结果表明：采样期间,长沙市PM₁₀/PM_2.5的日均浓度分别为42~155和18~119 μg/m³,湘潭市为17~127和5~109 μg/m³。长沙市和湘潭市PM₁₀载带Cr (Ⅵ)浓度分别为0.81和0.65 ng/m³,As浓度为9.3和6.3 ng/m³,均超过国家重金属年均标准限值。10种重金属元素对暴露人群的非致癌风险都小于1,在可接受范围内。Cr(Ⅵ)、As的致癌风险为10^-6~10^-4,有潜在致癌风险;Cd、Ni和Co的致癌风险小于10^-6,在人群可接受致癌风险范围内。     

生物蜡技术用于江南园林水体水质净化的微生物反应机制

生物蜡是一种新型固定化生物膜技术,其能够通过富集水体土著微生物,有效提高水体自净能力。系统地考察了生物蜡对典型江南园林水体春夏季水质的净化效能。结果表明,每100 m²水面投放1块生物蜡,能够使水体在春夏季的COD、氨氮、总氮、总磷和叶绿素a均值分别降低24.12 %、42.11 %、47.25 %、23.53 %和17.90 %,透明度提高24.39 %,COD、总氮、氨氮和总磷的Ⅳ类水达标率分别提高154.55 %、71.43 %、11.11%和93.75 %。通过采用高通量测序和功能基因预测技术对水体净化的微生物反应机制进行分析,发现生物蜡表面生物膜中约82.4%的OTU来自于水体和沉积物中的土著微生物,尽管生物膜的微生物丰度和多样性指数均低于沉积物,但具备有机物和氮素降解能力的变形菌门 (Proteobacteria,相对丰度69.36 %) 占据主导地位,并形成了复杂的微生物共现网络,增强了光能自养、化能异养和亚硝酸盐去除等代谢功能。该研究结果表明,生物蜡技术为土著功能菌群的选择性富集提供了良好载体,在园林水体原位净化领域具有广阔的应用前景。     

Bioaugmentation and quorum sensing disruption as solutions to increase nitrate removal in sequencing batch reactors treating nitrate-rich wastewater

Bioaugmentation of denitrifying bacteria can serve as a promising technique to improve nutrient removal during wastewater treatment. While denitrification inhibition by bacterial quorum sensing(QS) in Pseudomonas aeruginosa has been indicated, the application of bacterial QS disruption to improve nitrate removal from wastewater has not been investigated. In this study, the effect of bioaugmentation of P. aeruginosa SD-1 on nitrate removal in sequencing batch reactors that treat nitrate rich wast...     

宜宾地区气溶胶垂直结构地基空基联合监测分析

利用Cloud-Aerosol LIDAR with Orthogonal Polarization(CALIOP)正交极化云-气溶胶星载激光雷达Level1B资料和LGJ-01型号气溶胶地基激光雷达资料对宜宾地区2016年12月—2017年2月无污染时期、少云轻度污染时期和多云重度污染时期气溶胶的衰减后向散射系数和退偏振比光学参数的垂直分布进行对比分析研究。结果表明:少云轻度污染时期,CALIOP数据监测到海拔高度为0. 2～1. 0 km范围内气溶胶颗粒集中分布,LGJ-01数据监测到厚度约为0. 2 km的近地面气溶胶层,2个激光雷达监测结果基本一致;重度污染时期,LGJ-01地基激光雷达能够较好地探测近地面气溶胶层,CALIOP星载激光雷达能够较好地探测到高空云层,若将两者结合,则能实现不同天气状况下的综合探测,以期较全面客观地为研究气溶胶垂直结构提供观测及科研数据。     

生物炭的投加对曝气人工湿地中N2O主要产排途径的影响

生物炭由于具有良好的微孔结构,较大的比表面积,被用于改善人工湿地内部环境,可实现强化脱氮和氧化亚氮(N₂O)减排,但生物炭对N₂O减排的途径尚不明晰。通过在温室内构建生物炭曝气潜流湿地(BW),以曝气潜流湿地(CK)作为对照,采用化学抑制剂法,量化湿地中N₂O的排放途径,探究生物炭对N₂O的减排效应。结果表明,生物炭投加可以显著提高湿地脱氮效率(p<0.05)。CK和BW系统N₂O的平均释放量分别为17.62 mg·(m²·d)⁻¹和10.45 mg·(m²·d)⁻¹,30%的生物炭投加可实现N₂O减排40.69%。化学抑制剂实验表明,湿地系统中硝化和反硝化作用对N₂O释放的贡献率分别为43.48%和34.81%。生物炭的添加可使上述2个主要脱氮过程的N₂O减排43.20%和71.93%。本研究可为污水处理流程的碳减排提供参考。