煤层液态CO_2爆破增透促抽瓦斯技术研究

为增加煤层透气性,提高瓦斯(甲烷)抽采效率,基于损伤力学和空气动力学,研究液态CO2爆破的原理,分析爆破过程中爆破器主管内高压气体的压力时程变化。采用FLAC3D数值软件,建立煤层液态CO2爆破有限差分本构模型,计算不同地应力下单孔爆破有效影响半径,数值模拟多孔连续爆破。模拟结果表明,单孔爆破有效影响半径随着地应力的增加近线性减小;有控制孔时多孔爆破影响范围明显大于无控制孔时。在井下进行液态CO2爆破工业试验。其结果是,爆破后煤层透气性系数提高17.49~22.76倍,平均瓦斯抽采浓度和混合气体流量分别增加56.4%和42.8%。     

活性污泥羟氨氧化还原酶粗酶提取及活性测定方法的优化研究

污水生物脱氮过程中N_2O的产生与活性污泥中细菌的羟氨氧化还原酶(Hydroxylamine oxidoreductase,HAO)活性有着密切关系.但目前活性污泥中细菌的HAO提取和活性测定方法尚未建立.本文首先探索了在25℃、酶活性反应液电子受体供体配比1∶1和终止剂选用2 mol·L~(-1)HCl条件下超声或高压破碎细胞法对HAO粗酶活性的影响,结果表明高压破碎比超声破碎获取的粗酶活性高(p0.01).在此基础上,我们进一步优化了高压破碎下压力大小、破碎次数和裂解液用量的参数.粗酶提取液中DNA含量、酶活力及酶比活力结果进行多因素方差分析表明压力大小(50、110或160 MPa)、破碎次数(1、2或3次)和裂解液用量(2、5或10 m L)均对脱氮活性污泥破碎效果、酶活性和比活力有显著影响(p0.01);综合DNA含量、酶活力及酶比活力结果看,110 MPa压力条件下,加5 m L裂解液破碎2次更适合污水生物处理中HAO的提取和活性测定,既节省时间,又能较好的保持酶活性.     

Insights on the solubilization products after combined alkaline and ultrasonic pre-treatment of sewage sludge

This work provides insights on the solubilization products after a simultaneous combination of alkaline and ultrasonic (ALK + ULS) pre-treatment of sewage sludge. Soluble chemical oxygen demand (SCOD) increased from 1200 to 11,000 mg/L after such treatment. Organics with molecular weight around 5.6 kDa were solubilized because of the synergistic effect of ultrasound and alkali. Organics with molecular weight larger than 300 kDa increased from 7.8% to 60%, 16% and 42.3% after ULS, ALK and ALK + ULS treatment, respectively. Excitation emission matrix fluorescence spectroscopy analysis identified soluble microbial product-like and humic acid-like matters as the main solubilization products. Sludge anaerobic biodegradability was significantly enhanced with the simultaneous application of ALK + ULS pre-treatment. ALK + ULS pre-treatment resulted in 37.8% biodegradability increase compared to the untreated sludge. This value was higher compared to the biodegradability increase induced by individual ALK pre-treatment (5.7%) or individual ULS pre-treatment (20.7%) under the same conditions applied.     

Insights on the solubilization products after combined alkaline and ultrasonic pre-treatment of sewage sludge

This work provides insights on the solubilization products after a simultaneous combination of alkaline and ultrasonic (ALK + ULS) pre-treatment of sewage sludge. Soluble chemical oxygen demand (SCOD) increased from 1200 to 11,000 mg/L after such treatment. Organics with molecular weight around 5.6 kDa were solubilized because of the synergistic effect of ultrasound and alkali. Organics with molecular weight larger than 300 kDa increased from 7.8% to 60%, 16% and 42.3% after ULS, ALK and ALK + ULS treatment, respectively. Excitation emission matrix fluorescence spectroscopy analysis identified soluble microbial product-like and humic acid-like matters as the main solubilization products. Sludge anaerobic biodegradability was significantly enhanced with the simultaneous application of ALK + ULS pre-treatment. ALK + ULS pre-treatment resulted in 37.8% biodegradability increase compared to the untreated sludge. This value was higher compared to the biodegradability increase induced by individual ALK pre-treatment (5.7%) or individual ULS pre-treatment (20.7%) under the same conditions applied.     

木素过氧化物酶的逆胶束纯化研究

采用一种新型的逆胶束体系对木素过氧化物酶(LiP)进行了纯化.在此逆胶束体系中,以鼠李糖脂(RL,一种阴离子生物表面活性剂)作为表面活性剂,异辛烷和正己醇分别作为非极性有机溶剂和助表面活性剂(体积比为1:1),分别考察了RL浓度、振荡时间及水相的离子强度和pH值等因素对LiP的前萃取和后萃取过程的影响.结果表明,在前萃过程中,水相的最佳pH值为3.0,RL和KCl的最适浓度分别为2.75mmol/L和0.04mol/L,振荡时间以30min为最佳(200r/min);在后萃过程中,水相的最佳pH值为6.0,KCl的最适浓度为0.5mol/L.在上述最佳条件下,LiP的酶活回收率(AR)和纯化倍数(PF)分别高达93%, 2.9倍.电泳分析结果进一步证实LiP的纯化效果较佳.     

用于有机磷农药固相萃取的吸附材料的研究进展

有机磷农药由于在环境中相对于有机氯农药容易降解,而成为全球范围内使用最广泛的杀虫剂。尽管有机磷农药已经被证实了低环境持久性,但由于具有生物毒性、高毒性、再生毒性、免疫毒性和基因毒性,造成的残留仍能对人类健康产生危害。样品前处理是有机磷农药残留分析过程的重要步骤,该过程耗费时间,其好坏直接影响整个分析结果的准确性。固相萃取相对液-液萃取由于具有诸如快速、简单和绿色环保的特点及较强的选择吸附性,是目前应用最广泛的农药残留分析样品前处理技术。吸附材料是决定固相萃取过程效能的关键因素。文章介绍了常见的硅吸附材料、碳吸附材料、分子印迹吸附材料及磁性吸附材料在有机磷农药固相萃取领域的研究应用现状,同时对未来研究方向进行了展望。     

实验条件对太湖水体中藻蓝蛋白提取结果的影响

基于野外采集的太湖水样和室内培养的铜绿微囊藻,对比了典型实验条件对太湖水体中藻蓝蛋白提取结果的影响。结果表明:(1)在太湖水样的藻蓝蛋白提取中,磷酸盐缓冲液浓度的影响微弱,0.01～0.2 mol/L的磷酸盐缓冲液均适宜浸提太湖水样中的藻蓝蛋白。冻融前加入缓冲液提取的藻蓝蛋白效果较好。-50℃冷冻温度的提取效率高于-20℃。(2)铜绿微囊藻和太湖水样在磷酸盐缓冲液加入顺序和冷冻温度上存在差异。对于室内培养的铜绿微囊藻,磷酸盐缓冲液可在冻融前加入,也可于冻融后加入。冷冻温度以-20℃为宜。(3)稀释测量结果显示,随着稀释比例的降低,最大吸收峰值线性减小,对应的波长位置发生了偏移。稀释比例和藻蓝蛋白浓度呈良好的线性关系。     

气相色谱/串联质谱法分析水中痕量酞酸酯

采用C18固相萃取结合气相色谱/三重串联四极杆质谱联用仪建立了地表水中痕量酞酸酯(PAEs)类化合物的分析方法。使用串联质谱特有的多反应监测模式可以很好的去除基质的背景干扰,对列入美国环保局优先控制污染物名单的六种PAEs均实现基线分离,在50～1 000 ng/mL范围内线性良好,6种PAEs的相关系数均大于0.99,加标回收率在89.8%～103.4%之间,方法的精密度较好(RSD<10%)。应用于实际地表水样品中PAEs的分析表明,某市地表水中含有邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二丁酯和邻苯二甲酸(2-乙基己基)酯,其中邻苯二甲酸二丁酯含量最高(均值为1.25μg/L),邻苯二甲酸丁基苄基酯和邻苯二甲酸二辛酯均未检出。     

土壤质地和湿度对SVE技术修复苯污染土壤的影响

土壤蒸汽抽提技术(soil vapor extraction,SVE)是一种安全、经济、高效的土壤治理技术,广泛应用于包气带土壤中挥发性有机污染物的去除.本研究选取有机污染物苯为对象,通过一维土柱通风模拟,分析了土壤质地(壤砂土、粉壤土和黏土)和湿度(0%、10%和20%)对SVE技术修复苯污染土壤的影响.结果表明,由于受到粉壤土有机质和黏土的通透性影响,这两组实验的SVE修复效率(68.3%和43.4%)小于壤砂土实验组(98.5%);此外,20%和10%湿度条件下的壤砂土土柱模拟实验会出现拖尾现象,而且湿度越大,SVE的修复效率越低.     

烧蚀RT不稳定性X射线分幅诊断研究进展

在神光Ⅱ装置上,利用高动态范围高性能X射线分幅相机开展了辐射驱动烧蚀RT不稳定性面背光实验研究.在神光Ⅱ8路2ns辐射源和第九路Mo背光条件下,利用二维时空照相获得了周期20μm、初始扰动1μm烧蚀RT样品清晰的增长过程,并通过掺Br比例1.1%样品观测到RT非线性增长的结果.实验为惯性约束聚变（inertialconfinement fusion,ICF）RT不稳定性定量表征和数值模拟奠定了良好的基础.