光合微生物燃料电池处理餐厨沼液的性能研究

采用小球藻作为双室光合藻微生物燃料电池（PAMFC）的阴极以提供电子受体,实现污水处理和能量回收的双重目的.研究生物阴极接种方式和光照条件对生物产电性能和餐厨沼液废水处理效果的影响,并通过循环伏安法（CV）研究PAMFC电极极化和产电机制.结果表明：微藻生物膜阴极PAMFC污染物去除和产电性能表现优于对照组,COD,TN和TP去除率最高可达82.4%,54.5%和82.3%,开路电压和最大功率密度分别达603.0mV和41.5mW/m².污染物去除主要在阳极发生,但阴极能够还原去除来自阳极的铵根离子,且阴极反应产生氧气作为阳极的电子受体,增大系统电流,提高了阳极处理效率.持续光照下,PAMFC产电性能和污染物去除率略高于间歇光照,但是间歇光照可以避免阳极基质不足时阴极光饱和和氧饱和情况,更符合连续运行要求.PAMFC阴极的CV曲线显示,具有微藻阴极的实验组输出电压更大,还原峰更高,功率密度更强,但需注意长期运行时微藻生物膜增厚影响氧传质效率的问题.     

La1-xAlxFeO3催化剂降低甲醇/柴油二元燃料发动机非常规排放研究

采用喷雾热分解法制备了一系列钙钛矿型催化剂La_(1-x)Al_xFeO_3(x=0、0.3、0.5、0.7),采用X射线衍射仪和扫描电子显微镜,表征了La_(1-x)Al_xFeO_3相组成和微观形貌,评价了催化剂表面化学形态和催化活性指标.在发动机试验台架上,对甲醇/柴油发动机尾气中的甲醛、甲醇、1,3-丁二烯和N_2O进行了催化降解试验.结果表明:在La_(1-x)Al_xFeO_3中掺杂适宜量的Al有助于提高催化剂活性,改善催化剂比表面积和孔容积.当Al掺杂量为0.5时,所制备的La_(0.5)Al_(0.5)Fe O_3催化剂对甲醇、甲醛、丁二烯和N_2O的起燃温度(T50)分别为192、172、180和212℃,完全转化温度(T90)分别为227、205、240和324℃,呈现了良好的低温催化活性.对甲醇、甲醛、1,3-丁二烯和N_2O最大比排放分别为5.2×10~3、0.6×10~3、0.02和11.23 mg·k W~(-1)·h~(-1).与原发动机比排放相比,转化率达到了92%以上.表明La0.5Al0.5Fe O_3为适宜用于甲醇/柴油发动机尾气中非常规排放物低温催化降解的催化剂.     

填埋场井筒效应及其对污染监测井监测效果的影响

构建了填埋场渗漏条件下,含水层-监测井系统水流和污染物运移的代表性概念模型.利用等效渗透系数法描述双重介质系统中的水流运动和水头分布,而多孔介质溶质运移的ADE方程和管流的一维溶质运移方程被分别用来模拟污染物在含水层和井孔中的迁移和分布,最终形成了描述渗滤液渗漏条件下监测井-含水层系统中污染物迁移分布的控制方程.基于Fortan平台,编制了该方程的有限差分求解程序,应用该程序模拟分析了填埋场渗漏条件下,地下水监测井内部及周边水流和溶质的运动、井筒存在对水流和溶质运移的影响.结果表明：井筒效应影响井孔周边的局部地下水流场和浓度场,导致井孔内下部区域污染物浓度增大,井筒外一定区域浓度减小;井筒效应的影响随着径距增加而减小,当径距大于2倍含水层厚度时,井筒效应导致的监测误差最大不超过20%.井径对井筒效应的影响较为复杂,并非单调增加.在本案例中,井径小于0.1m时,井筒效应随着井径增大而增大;反之,当井径大于0.1m后,井筒效应导致的监测误差随着井径增大而减小.含水层渗透系数和比单位弹性贮水系数越大,井筒效应的影响越小.因此具有强渗透性且孔隙度更大的卵、砾石含水层中,井筒效应的影响更小;而对于弱渗透性或中等渗透性的砂土、砂黏土含水层,井筒效应对监测效果的影响更大.     

“双碳”目标下中国气候变化立法的双阶体系构造

中国在第75届联合国大会期间提出了CO2排放力争在2030年前达到峰值,在2060年前实现碳中和的"双碳"目标。"双碳"目标的确立提出了艰巨而紧迫的立法任务。由于气候变化具有全球性的特点,因此,中国未来气候变化立法的监管领域在关注国内监管空间和已有立法的同时,还应注意其国际面向的监管空间和衔接。气候变化法律具有复杂性、综合性、系统性和动态性的特点,国际上还没有通过一部气候变化法即可解决全部碳排放问题的成功先例。气候变化法律监管空间宏大,涉及领域和问题复杂多样。所涉及的领域和问题都与应对气候变化有直接或间接的关联。这决定了气候变化立法包含以实现气候政策目标为主要目的的直接立法和对气候目标实现具有支持、阻碍影响的间接立法两种类型。中国应对气候变化的立法应采用双阶体系构造模式,即直接立法加间接立法的模式。直接立法包括气候变化的框架法和专项立法,间接立法包括所有间接影响气候政策目标实现的相关法律。直接立法解决应对气候应对的目标、碳预算、管理体制、实施机制等较为集中的问题。间接立法则因为气候变化监管措施跨领域、跨部门和行业,应拓展至能源法、经济法、农业法、环境法、民商法等领域。直接立法和间接立法的有关法律制度应密切配合,彼此呼应,构成一个完整的应对气候变化的法律制度体系。以直接立法加间接立法的双阶模式构建中国的应对气候变化法律体系是应对气候变化立法模式的理性选择,并以此从不同的路径实现中国温室气体减排的目标。     

大港油田污水回用工程超滤反渗透设计

通过总结大港油田污水回用深度处理工程超滤反渗透系统设计思路,介绍了目前国际领先的"双膜法"污水回用深度处理技术.着重论述了该工程超滤反渗透单元以及各辅助系统如加药、反洗、化学清洗等系统的设计,研究并探讨了系统设计中膜污染问题的解决措施和思路.     

剩余污泥燃料电池处理含铬废水的效能及机理

采用剩余污泥为阳极底物,六价铬为阴极电子受体,构建双室微生物燃料电池(MFC).MFC启动成功后,考察阳极室污泥初始浓度和阴极室六价铬初始浓度对MFC产电性能及六价铬还原速率的影响.较高的污泥浓度(8~12g/L)对六价铬的还原速率影响均较小,且去除率均可达99%以上.污泥浓度为10g/L的MFC具有较高的产电性能,内阻为108Ω,最大功率密度输出为3621mW/m3.阴极室较高的Cr(VI)初始浓度可维持较长时间的高输出电压,但对阳极污泥降解并无明显影响.XPS测试结果表明,阴极Cr(VI)的还原产物为Cr(III),因电场作用被吸附在电极片上,使得阴极溶液中的总铬浓度降低.研究表明,剩余污泥为底物的微生物燃料电池可以在产电的同时实现剩余污泥的资源化及电镀废水的无害化.     

Effect of current density on groundwater arsenite removal performance using air cathode electrocoagulation

• With the same charge, current density had little effect on As(III) removal in ACEC. • ACEC had the lowest energy consumption compared with EC/O₂ or EC/N₂. • There was a trade-off relationship between energy consumption and removal time. • The ·OH concentration in ACEC was 1.5 times of that in the EC/O₂ system. Naturally occurring arsenic enrichment in groundwater poses a huge threat to human health. Air cathode electrocoagulation (ACEC) has recently been proposed to enhance As(III) oxidation and lower energy consumption. In this study, ACEC, EC/O₂ and EC/N₂ were evaluated with different current densities from 1 to 8 mA/cm² to investigate the effect on As(III) removal in different redox environments. Current density had no appreciable effect on arsenic removal efficiency given the same charge in ACEC because the concentration ratio of Fe/H₂O₂ under different current densities remained stable. However, in EC/O₂ and EC/N₂, As(III) removal was inhibited at higher current densities (4–8 mA/cm²), likely because more Fe(II) competed with As(III) for the oxidant, leading to less effective oxidation of As(III). In all EC systems, the ·OH units generated per power consumption reached the highest value at the lowest current density. Compared with other EC systems, the ACEC system showed lower energy consumption at all current densities due to the low energy consumption of the electrode reaction and more free radical generation. A lower current density saved more energy at the expense of time, showing the trade-off relationship between energy consumption and removal time. The operation costs for As(III) removal under optimal conditions were calculated as 0.028 $/m³ for ACEC, 0.030 $/m³ for EC/O₂, and 0.085 $/m³ for EC/N₂     

Removal of PCDD/Fs and PCBs from flue gas using a pilot gas cleaning system

A 100 Nm3 /hr capacity pilot scale dual bag filter (DBF) system was tested on the flue gas from an actual hazardous waste incinerator (HWI), the removal efficiency of polychlorinated dibenzo-p-dioxins and polychlorinated dibenzofurans (PCDD/Fs) and polychlorinated biphenyls (PCBs) was also studied. The first filter collected most of the fly ash and associated chlorinated organic; then activated carbon (AC) was injected and used to collect phase chlorinated organic from the gas. Concentrations of PCDD/Fs and PCBs after the DBF system were 0.07 and 0.01 ng TEQ/Nm3 , respectively, which were both far below the national emission standard. Comparing with the original single bag filter system, the PCDD/Fs concentration dropped a lot from 0.36 to 0.07 ng TEQ/Nm3 . Increasing AC feeding rate enhanced their collection efficiency, yet reduced the AC utilization efficiency, and it still needs further study to select an appropriate feeding rate in the system. These results will be useful for industrial application and assist in controlling emissions of PCDD/Fs and other persistent organic pollutions from stationary sources in China.     

厦门市PM10浓度空间与时间差异分析

在厦门市环境大气污染物中,PM10是其首要的大气污染物。厦门市大气中的PM10浓度受天气和气候以及土地利用类型、交通排放、工业状况等诸多自然因素和人为因素的共同影响而呈现出一定的时空变化规律,文章对厦门市2001年至2002年PM10浓度的空间变化和时间变化特点进行了分析,揭示了影响厦门市环境大气中PM10浓度空间变化和不同尺度的时间变化的影响因素。     

Pd/C气体扩散电极用于电化学降解五氯酚钠的研究

采用氢气还原法制备出Pd/C催化剂,利用循环伏安曲线（CV）对氧在Pd/C催化剂上的电化学还原行为进行了分析,并由催化剂制备成Pd/C气体扩散阴极,采用先通H₂后通空气的方式在隔膜电解体系中对五氯酚钠进行降解,比较了不同电极体系下五氯酚钠的去除效果.结果表明,在阴极室,Pd/C气体扩散电极通过外界曝气提供的O₂在阴极还原产生H₂O₂,电解100 min后H₂O₂的稳定浓度达到9.8 mg/L.实验制备的Pd/C气体扩散阴极既对五氯酚钠具有还原脱氯作用（通入H₂时）,又促进O₂还原生成H₂O₂（通入O₂时）,它对五氯酚钠的去除效果要好于不掺杂Pd的气体扩散阴极.反应120 min后,五氯酚钠平均转化率和脱氯率均超过80%,反应200 min后TOC平均去除率分别超过75%.采用高效液相色谱（HPLC）等手段分析出五氯酚钠在阴极室还原脱氯的中间产物主要是苯酚,Pd/C气体扩散阴极利用电化学还原脱氯和阴阳极同时氧化相结合对氯酚类有机物的降解是可行的.