铜绿微囊藻对混凝除氟的促进作用及机理分析

以铜绿微囊藻、氯化铝（AlCl₃·6H₂O）为研究对象,通过三维荧光、场发射扫描电镜等表征,探究了藻类对氟化物混凝去除机制的影响.结果表明,在pH值为7.0,8.0,9.0,Al投加量在20.0~80.0mg/L的条件下,铜绿微囊藻对混凝除氟有明显的促进作用,其促进作用主要在于藻絮体对氟的表面吸附.铜绿微囊藻与氯化铝水解产物通过吸附架桥和网捕卷扫作用,聚集成较大较多的絮体.絮体粒径越大,除氟率越高.pH值为7.0,Al投加量为40.0mg/L时,絮体粒径达到最大值500μm,此时氟去除率最高,为77.37%;当Al投加量为80.0mg/L时,藻细胞破损严重,有机物过多释放,对混凝除氟起阻碍作用.絮体破碎吸附实验结果表明,对絮体进行一定强度破碎可以增加吸附位点,从而提高氟的去除率;但破碎强度过大,絮体粒径过小,对氟的吸附效率亦会降低.     

草酸根对α-FeOOH多相UV-Fenton催化能力的增效实验

采用均匀沉淀法合成α-FeOOH,并利用XRD、FT-IR、SEM、BET、EDS等仪器进行分析表征.以金橙Ⅱ为目标污染物,研究254 nm紫外光照射下,草酸根对α-FeOOH多相UV-Fenton催化能力的增效实验.结果表明,合成的催化剂为针棒状,无其他杂元素.草酸根对α-FeOOH多相UV-Fenton降解金橙Ⅱ具有显著的增效能力,并在0.4 mmol·L-1时取得最佳增效效果.在紫外光照射下,初始pH值为3、催化剂用量1 g·L-1、H2O2浓度10 mmol·L-1、草酸根浓度0.4 mmol·L-1时,反应15min即可对初始浓度为0.2 mmol·L-1的金橙Ⅱ达到99%以上的脱色效果.对比α-FeOOH多相UV-Fenton体系,其增效率高达116.9%.相同条件下,丙二酸根、乙酸根、EDTA、柠檬酸根对原体系分别有5.2%、8.1%、23.2%、25.7%的抑制率.相同条件下,草酸根增效体系对有机物的矿化速率常数比基础体系提高69.9%,能大大缩短矿化处理所需时间.草酸根增效机制主要是为亚铁离子的生成提供新的光致还原途径,并在反应初期提高铁离子的浓度、增加体系均相反应比重,进而提高体系HO·的浓度.草酸根增效α-FeOOH多相UV-Fenton体系是一种稳定可靠的方法.增效体系在3次循环之后对金橙Ⅱ的降解仍有101.5%的增效率;反应结束后,草酸根增溶的铁离子能被催化剂重新吸附回表面,避免了催化剂活性组分的流失与铁离子的二次污染.     

改性凹凸棒土对土壤中Cd2+吸附解吸及钝化效果影响

以凹凸棒土为原材料进行了热改性、酸改性、壳聚糖负载改性,并采用SEM、FT-IR、XRD表征其结构变化。通过改性凹凸棒土对土壤Cd~(2+)吸附解吸及土柱淋溶实验表明:凹凸棒土及改性凹凸棒土均能有效提高土壤对Cd~(2+)的吸附容量,减少Cd~(2+)的纵向迁移,降低淋溶风险。改性凹凸棒土主要是通过降低土壤中Cd的交换态和碳酸结合态含量增加土壤中Cd的铁锰氧化结合态及有机态含量,达到钝化土壤中Cd效果,综合处理效果优劣顺序为热改性凹凸棒土>酸改性凹凸棒>凹凸棒土>壳聚糖改性凹凸棒土>空白。     

鄂西北某农田保护区土壤重金属分布特征及生态风险评价

为了解鄂西北农田土壤重金属污染状况,采集了湖北省某农田保护区89份表层土壤样品,运用多元统计分析法和潜在生态危害指数法研究了土壤重金属分布特征和生态风险。结果显示:研究区Ni、Cd、Cu、Zn、As和Hg具有不同程度的累积效应,Cd均值含量超过了不同p H条件下农用地土壤污染风险筛选值;多元统计分析结果显示:化肥、农药的不合理施用是Ni、Cd、Cu、Zn和As的主要来源,Cr、Pb来源于自然源,Hg主要来源于锅炉燃煤等人为污染源;单因子指数、综合污染指数和生态风险指数结果均表明,研究区具有较强的Cd污染风险,Cd是主要的污染因子。     

不同水体硬度条件下锌对本土水生生物急性毒性的影响

选取8种我国本土受试动物,在不同水体硬度(0～500 mg/L)下,探究锌的急性毒性变化,同时对锌的物种敏感度分布进行分析。实验结果表明:随着硬度的降低,水生生物对锌毒性效应增加;低营养级生物对锌毒性相对敏感性变化程度较大,而高营养级生物敏感性变化程度更小;物种敏感度分布法推导的5%生物短期毒性危害浓度HC5分别为:7. 1μg/L(硬度为0 mg/L)、63μg/L(硬度为50 mg/L)、67μg/L(硬度为100 mg/L)、230μg/L(硬度为250 mg/L)、367μg/L(硬度为400 mg/L)和476μg/L(硬度为500 mg/L)。可见,不同硬度条件下锌的短期危害浓度会有显著性差异。因此,在研究锌毒性效应和制定锌的水质标准时,不仅要考虑其毒性剂量效应关系,还应考虑水体中硬度对锌的生物有效性的影响。     

云水和云下冲刷颗粒物与气态污染物对降水中硫酸盐和硝酸盐的贡献

为定量云水和云下冲刷分别对降水中SO₄2-、NO₃-的贡献,并进一步解析云下冲刷颗粒相和气相物质分别对降水样品中SO₄2-、NO₃-的贡献,于2016年4月-2017年2月采用APS-3A型降水自动采样仪对降水进行分段采集.采用离子色谱检测分段降水样品的ρ（SO₄2-）、ρ（NO₃-）,分析其变化规律;在降水前、降水中及降水后同步采集并检测大气颗粒相ρ（SO₄2-）、ρ（NO₃-）和气相ρ（SO₂）、ρ（NO₂）,分析颗粒相中ρ（SO₄2-）、ρ（NO₃-）和气相中ρ（SO₂）、ρ（NO₂）的变化与分布.结果表明:①ρ（SO₄2-）、ρ（NO₃-）在同一场降水的分段样品中呈逐渐降低至后期趋于平稳的趋势,说明降水对空气中污染物的冲刷使空气逐渐清洁,后期冲刷作用有限使得降水中离子质量浓度趋稳.②颗粒相中ρ（SO₄2-）、ρ（NO₃-）与气相中ρ（SO₂）、ρ（NO₂）在降水前较高,在降水中减小,并在降水后回升,说明降水对颗粒相SO₄2-、NO₃-和气相SO₂、NO₂均有清除作用,降水结束后无云下冲刷作用,污染物质量浓度逐步回升.③云水对降水中ρ（SO₄2-）、ρ（NO₃-）的贡献率分别为22%~56%（平均值为35%）、9%~49%（平均值为29%）,云下冲刷颗粒相SO₄2-、NO₃-对降水中ρ（SO₄2-）、ρ（NO₃-）的贡献率分别为39%~69%（平均值为55%）、43%~73%（平均值为56%）,云下冲刷气相SO₂、NO₂对降水中ρ（SO₄2-）、ρ（NO₃-）的贡献率分别为5%~17%（平均值为10%）、5%~19%（平均值为15%）.研究显示,降水中SO₄2-、NO₃-主要来源于云水和云下冲刷颗粒相SO₄2-、NO₃-,而来源于云下冲刷气相SO₂、NO₂较少.      

滤筒脉喷清灰过程中尘饼剥离对喷吹性能的影响

以滤筒除尘器的脉冲喷吹清灰为研究对象,考察脉冲清灰过程中尘饼剥离对喷吹性能的影响,运用CFD软件构建脉冲喷吹的数值模型,对清灰气流流场进行分析。结果表明:脉冲喷吹在滤筒中下部区域形成的压力显著高于顶部区域;与尘饼固定情形相比,尘饼剥离情形下脉冲喷吹强度更小、喷吹均匀性更差、穿过滤筒的气流更大;随着初始总过滤阻力ΔP_t（<1000 Pa时）的增加,喷吹强度和喷吹均匀性提高,穿过滤筒的气流量降低,ΔP_t>1000 Pa时则达到稳定。所得结论可为脉冲喷吹清灰除尘器的研究与设计提供理论参考。     

过氧乙酸在高级氧化工艺中的应用研究

高级氧化工艺是一种常见的深度水处理技术,对于解决近年来污染物数量和种类增多的问题有着良好的效果。除了最常见的以H_2O_2作为化学氧化剂的反应体系外,作为在水处理消毒领域崭露头角的有机过氧化物过氧乙酸(PAA)引起了人们的注意,其独特的化学性质和分子结构,使其在高级氧化工艺中具有巨大的应用潜力。文章对近年来有关于PAA的高级氧化工艺在水处理领域中的实验研究和应用报道进行了归纳总结,综述了基于PAA的高级氧化工艺对于一些污染物的去除效果,介绍了活化PAA的各种方法,包括外加能量和添加催化剂,以及它们的活化机理,讨论了一些影响污染物降解效率的因素,并对现有的关于PAA在高级氧化工艺中降解污染物的应用提出了建议与展望,为基于PAA的高级氧化工艺降解污染物的相关研究和应用提供了更多的思路和方法。     

鄱阳湖网箱养殖对水环境的影响——以都昌水域为例

为了探讨网箱养殖对水体的影响,选取了位于鄱阳湖北岸的都昌县网箱养殖水域为研究对象,于2017年10月和2018年3月对网箱区、外围区和对照点的水体环境进行了分析调查,探讨了网箱养殖对养殖区水体水环境(水温、DO、pH、Chla、TN、TP等)的影响,并利用综合营养状态指数对水体的富营养化状态进行了评价.结果表明,网箱养殖活动对养殖区水体水温和pH几乎没有影响;而对DO、Chla和营养盐含量的影响较明显.3月和10月研究区水体的DO明显低于对照点,Chla明显高于对照点.3月和10月网箱区水体的TN变化范围分别为2.26—2.40 mg·L~(-1)和2.05—2.72 mg·L~(-1),对照点分别为1.49 mg·L~(-1)和1.14 mg·L~(-1);TP的变化范围分别为0.24—0.42 mg·L~(-1)和0.11—0.23 mg·L~(-1),对照点分别为0.18 mg·L~(-1)和0.11 mg·L~(-1);TN和TP含量的最大值均出现在网箱区;网箱区水体NH~+_4-N的变化范围分别为0.66—1.05 mg·L~(-1)和0.18—0.39 mg·L~(-1);NO~-_3-N的变化范围分别为0.72—1.01 mg·L~(-1)和0.38—0.62 mg·L~(-1);3月研究区水体的NH~+_4-N、NO~-_3-N、TN和TP含量整体高于10月.养殖水体处于中营养,尚未出现富营养化.     

不同晶型铁氧化物Fenton和UV-Fenton降解橙Ⅱ的催化性能

选取了磁铁矿、赤铁矿和针铁矿3种不同晶型的铁氧化物,用XRD和BET进行了表征。将3种铁氧化物作为催化剂用于Fenton和UV-Fenton(254 nm UVC)降解偶氮染料橙II,测定了染料降解过程中溶液中铁离子浓度的变化规律,用于分析3种铁氧化物的催化过程。用单位比表面积反应速率常数(k/Ssur)评价了3种铁氧化物UV-Fenton催化降解橙Ⅱ的能力,以揭示UV-Fenton体系中铁氧化物晶型与催化性能的关系。结果表明,Fenton体系中,磁铁矿能通过表面固有的2价铁催化产生羟基自由基降解橙Ⅱ,其催化能力高于针铁矿和赤铁矿;UV-Fenton体系中,磁铁矿、赤铁矿和针铁矿催化降解橙Ⅱ的单位比表面积反应速率常数分别为0.048 8 g/(m2·min)、0.023 4 g/(m2·min)和0.001 0 g/(m2·min),可见磁铁矿的催化能力明显高于针铁矿和赤铁矿;UV-Fenton体系中,磁铁矿以多相反应为主,针铁矿以均相反应为主,而赤铁矿则是两者共同作用。研究表明,磁铁矿是多相铁氧化物UV-Fenton催化剂的理想晶型,同时也是合成新型多相光助-芬顿催化剂理想的活性组分。