Multi-group approximation, scattering and calibration coefficients, uncertainty estimates and detection limits of a NaI(Tl)-based gamma spectrometry set-up for low-level activity analysis

This paper describes a quantitative radioactivity analysis method especially suitable for environmental samples with low-level activity. The method, consisting of a multi-group approximation based on total absorption and Compton spectra of gamma rays, is coherently formalized and a computer algorithm thereof designed to analyze low-level activity NaI(Tl) gamma ray spectra of environmental samples. Milk powder from 1988 was used as the example case. Included is a special analysis on the uncertainty estimation. Gamma sensitiveness is defined and numerically evaluated. The results reproduced the calibration data well, attesting to the reliability of the method. The special analysis shows that the uncertainty of the assessed activity is tied to that of the calibration activity data. More than 77% of measured 1461-keV photons of ⁴⁰K were counted in the range of clearly lower energies. Pile-up of single line photons (¹³⁷Cs) looks negligible compared to that of a two-line cascade (¹³⁴Cs). The detection limit varies with radionuclide and spectrum region and is related to the gamma sensitiveness of the detection system. The best detection limit always lies in a spectrum region holding a line of the radionuclide and the highest sensitiveness. The most radioactive milk powder sample showed a activity concentration of 21 ± 1 Bq g⁻¹for ¹³⁷Cs, 323 ± 13 Bq g⁻¹ for ⁴⁰K and no ¹³⁴Cs.     

常温下IC反应器启动过程中的颗粒污泥性能研究

在常温下用自配葡萄糖废水启动IC反应器,研究了厌氧颗粒污泥的形成过程和特性。IC反应器进水浓度为3 000 mg COD/L,水温为14.5～26℃,25 d内形成了颗粒污泥。结果表明,随着运行时间和容积负荷的增加,颗粒污泥粒径逐渐增大。反应器启动完成后,反应器中2 mm的颗粒污泥增加到6.6%,0.3 mm的颗粒从57.7%减少到39.4%;VSS浓度从24.7 g/L上升到48.2 g/L;VSS/SS从34.4%增加到72.8%。颗粒污泥的沉降速度与颗粒粒径成正比,0.3～3 mm的颗粒污泥的沉降速度介于34.05～109.75 m/h之间,具有良好的沉降性能。初始接种污泥几乎没有产甲烷活性,与第30 d的初期颗粒污泥相比,成熟的颗粒污泥的产甲烷活性提高了46.7%。     

添加壳聚糖溶胶-凝胶法制备的TiO_2光催化剂及其光催化性能研究

采用添加壳聚糖(CTS)的溶胶-凝胶法制备了具有较高光催化活性的TiO_2光催化剂,并用XRD、TEM、BET和IR等手段对其进行表征。结果表明,CTS的添加使TiO_2衍射强度增强、分散性提高、比表面积增大从而使光催化活性提高;用所制备的催化剂光催化降解甲基橙反应60 min后,其去除率由不添加CTS所制备TiO_2的32%提高到48%,TOC去除率由14%提高到23%。     

硫酸锰渣污染土壤中重金属的形态分布及生物活性

测定了硫酸锰渣污染土壤中Cu,Zn,Cd,Pb,Mn的总量和各形态含量.结果表明重金属总量远超过环境背景值和土壤环境二级标准.重金属各形态分布特征:Cu,有机态>残渣态>铁锰氧化态>碳酸盐态>可交换态;Zn,残渣态>铁锰氧化态>有机态>碳酸盐态>可交换态;Cd,铁锰氧化态>可交换态>碳酸盐态>残渣态>有机态;Pb,铁锰氧化态>残渣态>有机态>碳酸盐态>可交换态;Mn,铁锰氧化态>残渣态>可交换态>有机态>碳酸盐态.重金属的生物可利用性系数和迁移系数均为Cd>Mn>Pb>Cu>Zn.     

模拟阳光下Ag/I-TiO_2光催化预处理山核桃加工废水

研究了在模拟太阳光下,采用银修饰的碘掺杂二氧化钛光催化剂(Ag/I-TiO2)对某食品厂山核桃加工废水进行光催化预处理的效果。结合X射线衍射(XRD)、比表面积分析(BET)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis)的表征结果,来分析催化剂结构对于废水处理效果的影响。探讨了Ag含量、废水初始pH(pHi)和光照时间等因素对化学需氧量(COD)去除及水质可生化性(B/C)提高的影响。并得出适宜的反应参数为:3%Ag含量;pHi为6;光照时间为240 min。在最佳条件下,COD去除率45%,废水B/C比由0.17上升到0.31。光催化氧化法能够有效降低山核桃加工废水的COD含量,并达到显著提高废水可生化性的目的。     

TiO_2/PTh/Fe_3O_4催化剂制备及光催化与磁回收性能

以聚噻吩磁性微珠PTh/Fe3O4(PF)为载体,采用低温水热法(170℃,pH=7±0.2)在其表面负载TiO2,制备了壳/壳/核结构的磁载光催化剂TiO2/PTh/Fe3O4(TPTF)。用透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)、傅里叶红外分光光度计(FT-IR)、振动样品磁强计(VSM)对催化剂的形貌、物相组成、表面性质、磁学性质进行了表征。以苯酚为模拟污染物,评价其光催化活性;通过自制的磁回收装置,考察其磁回收特性。结果表明,TiO2晶粒大小在4~6 nm之间,具有混晶结构(锐钛矿型占93.6%,金红石型占6.4%);当nTiO2∶n噻吩单体∶nFe3O4=75∶2.5∶1时,TPTF的催化活性最佳;P25、纯TiO2、TPTF(nTiO2∶n噻吩单体:nFe3O4=75∶2.5∶1)和TiO2/Fe3O4(TF)光催化降解苯酚的速率常数分别是0.0371、0.0302、0.0253和0.0106 min-1;TPTF循环使用5次,其反应速率常数、饱和磁化强度以及磁回收率为0.0205 min-1、1.59emu/g和89.3%,比第1次的0.0253 min-1、1.85 emu/g和94.7%略有降低。     

吸附剂浓度对Zn(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)在高岭土上吸附的影响

研究了吸附剂浓度(Cs)对Zn(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)在高岭土上吸附的影响。结果表明,随Cs增大,吸附等温线下降,呈现出明显的吸附剂浓度效应(Cs-effect)。采用经典Langmuir和Freundlich吸附等温式对吸附数据进行拟合表明,在给定Cs下,Zn(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的吸附等温线分别符合Langmuir和Freundlich等温式;但这2个等温式不能描述或预测Cseffect,模型参数与Cs有关,与模型理论预测相悖。为解释和描述固/液界面吸附中的Cs-effect,我们近期提出了表面组分活度(SCA)模型,并推导出了Langmuir-SCA和Freundlich-SCA等温式。采用SCA模型等温式对吸附数据进行拟合表明,Langmuir-SCA和Freundlich-SCA等温式可分别准确地描述Zn(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)在高岭土上吸附的Cs-effect结果,证明SCA模型是合理的。     

光磁耦合废水处理工艺条件的优化研究

以Fe3O4/TiO2作为磁性光催化剂,采用光磁耦合技术处理模拟印染废水。利用统计学方法对光磁耦合废水处理的影响因素进行了探讨和分析,考察了磁场强度、磁性光催化剂投加量、pH值和光照时间对光磁耦合废水处理的影响。通过Design-Expert 7.0.0软件分析得到最佳工艺条件:磁场强度73.95 mT,磁性光催化剂投加量1.13 g/L,模拟废水pH值13,光照时间120 min。在最佳工艺条件下进行实验,脱色率为88.60%。     

铈离子光催化降解茜素绿的性能和机理

主要研究了简单铈离子（Ce3＋）在紫外光（uv）的作用下对蒽醌染料茜素绿（AG）的光催化降解效果和反应机理。结果表明,UV／Ce3＋体系能够有效降解AG,初始反应速率随AG浓度的倒数值和Ce3＋浓度的增加而线性增加,随初始溶液pH的增加先降低后增加,在酸性条件下有很高的TOC去除率。荧光探针实验表明,反应过程中可以产生·OH自由基。UV／Ce3＋体系对其他类型染料和对硝基苯酚都有较好的降解效果。     

城市垃圾焚烧渗沥液中Ca2＋对厌氧EGSB处理效果的影响

研究了城市生活垃圾焚烧厂渗沥液中Ca2＋对厌氧颗粒污泥膨胀床反应器（EGSB）处理效果的影响,并采用静态实验方法考察了Ca2＋对厌氧颗粒污泥产甲烷活性的影响。实验结果表明,进水COD为17000mg／L的条件下,当Ca2＋浓度低于6000mg／L时,EGSB对COD去除率达93％以上;当Ca2＋浓度高于6000mg／L时,COD去除率随运行时间明显下降,并在污泥中形成大量沉淀。静态实验结果表明,废水中低浓度Ca2＋促进了厌氧颗粒污泥的产甲烷活性,但高浓度Ca2＋明显抑制了其产甲烷活性,这是导致高Ca2＋浓度条件下EGSB对COD去除率降低的主要原因。研究表明,颗粒污泥产甲烷活性恢复程度随Ca2＋浓度增加而减弱。