羊粪炭对水体氮磷吸附条件的响应面优化及吸附机理研究

为缓解水体富营养化,通过经济高效的方法降低水体氮磷含量,同时解决羊粪资源化利用问题,以羊粪球为原料在600℃下热解制备生物炭(YF600),利用Box-Behnken设计实验,研究浸渍比、pH、温度对YF600吸附水中NH₄⁺-N、NO₃^--N、PO₄^3--P效果的影响,运用响应面优化法确定最佳吸附条件。用吸附等温线中的Langmuir方程、Freundlich方程和吸附动力学的准一级方程、准二级方程对3种污染物的吸附过程进行拟合,并通过BET、FTIR、SEM-EDS、XRD、元素分析仪分析其理化性质和吸附机理。结果表明,对YF600吸附NH₄⁺-N、PO₄^3--P的影响显著性大小为:浸渍比>pH>温度,吸附NO₃^--N为:浸渍比>pH(温度影响不显著)。拟合出最佳吸附条件为浸渍比0.004,温度26.2℃...     

华北平原欧美107杨单株夜间液流分配特征及其环境响应

夜间液流是林木水通量中不可忽视的组分,分析华北平原欧美107杨(Populuseuramericana)夜间液流特征及变化规律,量化夜间液流在茎干补水和夜间蒸腾之间分配特征,探讨夜间液流环境同步控制机制,旨在提高林木蒸腾和水量平衡估算的精确度,为人工林水分利用提供理论和方法依据。2019年4月1日—10月31日,利用Granier热扩散探针监测欧美107杨树干液流密度动态变化,并同步观测环境因子。结果表明,(1)树干液流存在明显昼夜节律,夜间液流速率不为0,前半夜液流活动比后半夜活跃。(2)生长季内单株日间液流量均值为(21.09±10.93) kg·d^-1,夜间液流量均值为(2.52±1.60)kg·d^-1,夜间液流占全天液流的比例多在0—20%之间,全生长季均值为9.1%;夜间液流/全天液流呈“U”型变化,生长季初期和末期较高,中期较低。(3)夜间饱和水汽压差,夜间风速和土壤含水量是影响夜间液流的主要环境因子,夜间饱和水汽压差与夜间液流极显著正相关,风速通过直接及间接效应,对夜间液流具有不可忽视的影响;更干燥的土壤对夜间液流的促进作用大于...     

城市湖泊总磷对干湿沉降和地表径流污染的响应研究

随着对水污染的深入治理，干湿沉降、地表径流等面源污染逐步成为城市湖泊最重要的污染源之一。通过对武汉市东湖流域连续4个月干湿沉降和2场次地表径流的监测，分析了湖泊水体总磷(TP)对干湿沉降和地表径流污染的响应。结果表明，东湖湿沉降TP累积通量远大于干沉降TP累积通量，这可能与降水的洗尘作用有关；低强度降雨地表径流TP质量浓度为0.74～1.59 mg/L,高强度降雨地表径流TP质量浓度为0.95～5.82 mg/L,初期地表径流TP浓度大于后期地表径流；湖泊TP浓度变化与风速、湿沉降TP通量、降雨量紧密相关，当降雨量小于20 mm时，风速是造成湖泊中TP变动的主要因素之一，当降雨量超过20 mm时，湖泊TP变化与湿沉降TP通量变化较为一致。点源污染防治与大气污染治理、城市道路清洁、城市绿化、沉水植物生态恢复等的协调治理，将是未来城市湖泊TP污染防治的重要途径。     

采用响应面优化酸浸法回收报废三元电池中有价金属的研究

为简化传统报废锂离子电池(LIBs)处理工艺,对报废镍钴锰三元(NCM)电池正极材料进行浸出处理,在单因素试验的基础上,利用响应面分析法分析浸出温度、抗坏血酸浓度、固液比和浸出时间对正极材料中Co、Li、Mn、Ni浸出率的影响。建立数学回归模型,分析因素间的交互作用。结果表明,各金属的回归方程模型均显著(p<0.05),R^2≥0.88,信噪比N>4,C.V.较低,可用于报废NCM电池中Co、Li、Mn、Ni浸出工艺的分析与预测,其中浸出温度和抗坏血酸浓度的交互作用对Li和Ni的浸出率影响最大。各金属浸出率的最佳工艺条件为:浸出温度69.26℃,抗坏血酸浓度1.24 mol/L,固液比31.30 g/L,浸出时间59.79 min。在此条件下,Co、Li、Mn、Ni浸出率分别为96.35%、92.53%、89.28%、56.32%。结合回归分析及可操作性原则,进行3次平行试验,试验结果与模型理论预测值接近。试验过程简单,处理方法对环境友好,有利于工业化生产。     

污染源减排对长三角区域冬季细颗粒物污染的敏感性研究

为了进一步精准有效地降低细颗粒物浓度,针对长三角区域细颗粒物PM2.5浓度,选取8个省级区域的5种污染物为减排目标,设定5个基准排放情景,采用CMAQ-DDM敏感性技术分别进行敏感性分析。结果表明,冬季长三角区域PM2.5污染受区域内的4个省级区域一次PM2.5排放影响最大,区域外的排放影响主要来自河南省和山东省的氨气和一次PM2.5。分别削减本地60%一次PM2.5的排放,安徽省PM2.5平均质量浓度下降了23. 24μg/m^3,江苏省下降了18. 32μg/m^3,上海市下降了15. 17μg/m^3,浙江省下降了9. 07μg/m3。综合各省(市)浓度响应曲线,最大排放因子均为本地一次PM2.5,削减20%左右存在敏感性最大值,削减60%之后浓度曲线趋于平缓,其他因子削减40%以后PM2.5浓度下降逐渐明显,对最后一位排放因子的响应则比较平缓。     

响应面法优化Fenton法预处理腈纶废水

为得到Fenton法预处理腈纶废水的最优条件参数,以初始pH、H_2O_2投加量、Fe~(2+)投加量、反应时间为考察因素,废水COD去除率为评价指标,在单因素实验基础上,通过Box-Behnken方案构建与拟合响应面模型,分析4个独立因素及各因素之间的交互作用对COD去除效果的影响。确定了最佳Fenton法预处理工艺:初始pH为3.0,H_2O_2投加量为5.0mL/L,Fe~(2+)投加量为4.9g/L,反应时间为150min时。此时,COD去除率预测结果为44.08%,实际运行结果为43.89%,表明该模型可靠。考察了无机离子对Fenton法预处理的影响,并研究预处理前后腈纶废水可生化性的变化。结果表明,SO~(2-)_4对腈纶废水的降解无明显影响,Fenton法预处理显著改善了腈纶废水可生化性。通过对比Fenton法预处理前后腈纶废水的傅立叶变换红外光谱(FTIR)可以得出,Fenton法预处理有效去除了腈纶废水中难降解有机物。     

基于危机生命周期理论的高校突发事件应急响应机制

针对当前高校突发事件频发,而又存在应急响应能力较差的问题。提出了高校突发事件生命周期理论,并基于该理论优化了高校突发事件应急响应流程,从全面防范风险、完善应急准备,强化应急值守、分级先期处置,客观调查取证、公正舆论引导,后期有序处置、总结评估反馈等四个方面提出完善应急响应机制的措施。     

采用火焰传感器的高速抑爆响应系统测试研究

为实现主动抑制瓦斯爆炸,研制了高速抑爆响应系统。选用尺寸为150mm×150mm×1 600mm的有机玻璃管道,在CH4体积分数为9.5%的条件下进行响应系统测试实验。系统采用火焰传感器进行爆炸火焰探测,通过所设计的程序自主判定瓦斯爆炸的发生并输出控制电信号,以继电器或MOS管为电路控制开关,通过电磁阀控制抑爆剂的喷出。实验结果表明,火焰传感器探测、信号采集、爆炸判断、输出电信号的总平均耗时为22ms,抑爆剂开始释放的平均时刻为59.8ms,抑爆剂释放到管道顶端的平均时刻为79.8ms。而爆炸火焰传播到达喷头所在1.0m处平均时刻为176.2ms。实验表明该系统具有高速主动抑爆响应功能和良好的稳定性、可靠性。