可见光驱动微生物光电化学池处理剩余污泥同步产氢

氢气是一种理想的清洁能源.太阳能驱动的微生物光电化学池(Microbial photoelectrochemical cell, MPEC)因可同时实现废物处理与自发产氢而受到人们的关注.本文以剩余污泥为底物,构建了一种由无定型硫化钼改性硅纳米线(MoS_3/SiNWs)光阴极和生物阳极组成的MPEC系统,研究了3组MPEC在不同的酸性阴极液pH和外加电压条件下的产氢及污泥减量效果.研究结果表明,MPEC在阴极液pH为1和3的条件下均能在无外加电压下自发产氢;pH=1的MPEC-1实验中平均产氢速率为(0.66±0.02) mL·h~(-1),约是pH=3的MPEC-2实验平均产氢速率的1.5倍,但阴极过酸的条件限制了其实际应用; pH为3、外加0.2 V电压的MPEC-3与MPEC-2相比,产氢周期由15 h增加到40 h,平均产氢速率由(0.44±0.05) mL·h~(-1)提高到(0.52±0.04) mL·h~(-1),污泥TCOD、SCOD、TSS、VSS的降解率分别可达53.96%、70.18%、38.21%和61.76%.可见本文构建的MPEC系统是一种有前景的利用太阳能进行废物处理和资源化的新技术.     

Ag/P-g-C3N4复合材料可见光催化降解双酚AF的机理研究

利用简单的热聚合及原位沉淀法制备了一系列不同质量比(1%～10%)的Ag/P-g-C_3N_4复合材料,采用XRD、SEM、TEM、UV-Vis DRS、FTIR、BET和XPS等表征手段对复合材料的形貌结构、光学特性和化学组成进行了表征.利用合成材料光催化降解双酚AF(BPAF),研究了溶液初始pH、溶解性有机质(DOM)对BPAF降解的影响,并对光催化降解机理进行了探讨.结果表明,在pH=7时,5%Ag/P-g-C_3N_4表现出最强的光催化性能,其在90 min内对BPAF的降解率达到100%.DOM在低浓度(0.5 mg·L~(-1))时促进了BPAF的光降解,而在高浓度时(2～10 mg·L~(-1))抑制了BPAF的光降解.活性基团捕获实验结果表明,在Ag/P-g-C_3N_4降解BPAF过程中,h~+和·OH起主要的作用,直接参与了BPAF的降解.相对于P-g-C_3N_4,Ag/P-g-C_3N_4光催化性能的增强主要是因为Ag的负载促进了e~-和h~+的分离,同时Ag单质的SPR效应提高了复合材料对可见光的吸收率,延长了光生载流子的寿命.     

我国围填海管控的政策演进、现实困境及优化措施

围填海是开发利用海洋的重要方式,随着海洋生态环境问题日益凸显及全社会海洋生态环境保护意识的提高,我国围填海管控政策也发生了变化。本研究通过回溯围填海管控政策演进的历史与现状,总结出围填海由鼓励开发到严格管控、由统一治理到专项整治、由交叉管理到垂直管理的演变规律。在当前国家明令禁止、严格把控围填海的形势下,我国围填海管控依旧存在历史遗留问题短期难解决、地方保护主义尚存、相关宣传和配套措施不到位等现实困境。在生态文明建设的大环境下,要想破除困境,还需从政策入手,出台专项法规、强化督察效能、加大宣传力度,才能促进围填海开发利用可持续化。     

湿法脱硫系统优化分析

分析了运用烟塔合一等技术对现有湿法脱硫系统简化的可行性.在湿法脱硫系统中,利用冷却塔排烟气代替烟囱排烟,取消烟囱和GGH换热器,将增压风机和引风机合二为一,可提高能源的利用效率,减少设备的投资,降低系统运行及维护费用.     

乙草胺对蛋白核小球藻的毒性效应研究

乙草胺是我国使用量最大的除草剂之一,在水体中广泛存在。已有研究证明,乙草胺对人类、老鼠和鱼类具有毒害效应,而关于其对浮游植物影响的研究较少。以蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)为模型,使用1～10 000μg·L~(-1)的乙草胺对其进行7 d的暴露实验,考察小球藻生长性能、叶绿素含量、光合作用产氧量以及光合作用相关基因(pbsA、rbcL和rbcS)表达的变化。结果表明,较低浓度的乙草胺可刺激蛋白核小球藻生长,而较高浓度乙草胺则会抑制其生长;并且乙草胺会通过影响小球藻叶绿素的含量而影响光合作用产氧量;小球藻光合作用相关基因pbsA、rbcL和rbcS表达大多显著上升,这可能是对乙草胺胁迫响应的反馈调节。研究表明,乙草胺会对蛋白核小球藻的生长及光合作用产生影响。     

在线固相萃取-超高效液相色谱法检测水中14种有机磷酸酯

与传统固相萃取耗时长、工作量大、有机溶剂使用量多相比,本文建立了一种在线固相萃取-超高效液相色谱串联质谱方法同时测定地表水中14种有机磷酸酯的新方法.地表水样过膜后,直接注入在线固相萃取净化装置,经净化后进入分离柱分离,用乙腈和0.1%的甲酸水溶液梯度洗脱,采用电喷雾离子源正离子多反应监测模式,对14种有机磷酸酯类化合物进行检测,内标法定量.该方法分析时长13.0 min,方法的线性相关系数R~20.98,地表水和自来水样品的加标回收率在64.8%—113%,相对标准偏差RSD在1.2%—9.3%,检出限为0.1—2.7 ng·L~(-1).与常规方法相比,该方法提高了分析通量和灵敏度,准确度好,操作简便,适用于地表水和自来水中有机磷酸酯的检测.     

环境质量综合分析工作探讨

介绍了环境质量综合分析的概念及目的，并分析了其在监测工作中的地位和在环境管理中的作用，提出了如何提高环境质量综合分析水平的对策建议。     

二氧化碳捕集、利用与封存环境风险问卷调查研究

基于对从事应对气候变化的政府管理人员、科研人员和相关企业人员开展问卷调查,分析他们对CCUS技术和相关项目的环境安全性认知程度,为完善《二氧化碳捕集、利用与封存环境风险评估技术指南(试行)》(以下简称《指南》)提供重要依据。结果显示,大部分被调查对象对CCUS技术有所了解,但是对于CCUS项目的环境安全性认识还比较模糊,未来《指南》的评估范围应侧重于采用最大可信事故计算CO_2在大气、地表水、地下水等扩散来定义或者根据CO_2运移分布来定量评估。CCUS技术各环节对环境风险影响大小进行排序,捕集环节应该重点考虑捕集工艺和环境风险物质,运输环节重点考虑运输设备材质、运输方式和运输规模,利用和封存环节建议4项因素均需充分考虑。     

亚硝酸盐积累对A~2O工艺生物除磷的影响

常温条件下,通过控制好氧区DO浓度为0.3～0.5 mg/L,同时增大系统内回流比以降低系统好氧实际水力停留时间(actual hydraulic retention time,AHRT),在处理低C/N比实际生活污水的A2O工艺中成功启动并维持了短程硝化反硝化.但随着系统出水亚硝酸盐含量的升高,系统对磷的去除效果逐渐恶化.当好氧区亚硝酸盐浓度19 mg/L时,系统出水磷浓度大于进水磷浓度,系统处于净释磷状态.通过对原水COD浓度、反应区温度、pH值、游离亚硝酸浓度(free nitrous acid,FNA)等分析,表明碳源不足及短程硝化引起的亚硝酸盐积累影响了聚磷菌厌氧释磷和好氧吸磷;尤其是好氧区较高的FNA浓度(HNO2-N 0.002～0.003 mg/L)对聚磷菌好氧吸磷的抑制是导致系统除磷效果恶化的直接原因.通过外投碳源提高原水COD浓度,提高了聚磷菌厌氧释磷合成PHA的能力;同时增强了系统的反硝化能力,降低好氧区亚硝酸盐浓度,从而降低FNA对聚磷菌好氧吸磷的抑制程度,系统的除磷性能可迅速恢复;系统对磷的去除率可达96%以上.     

能源发展的资源环境约束条件分析

随着经济的高速增长,我国对能源的需求也将持续增长,能源短缺和环境污染的压力也会随之增加,而环境容量的过度使用,又会反过来约束能源的发展。在＂十二五＂期间确定我国的能源发展方向将成为我们重点研究的问题,对我国能源供应和消费现状进行调查研究,提出近几年来我国的能源生产总量持续小于能源消费总量,供需缺口呈现逐步上升的趋势。在此基础上,全面和系统的梳理环境质量、功能分区、总量控制和低碳经济等能源发展的环境约束条件,有助于实现能源的可持续发展,并且为进一步改革现有的能源环境政策提供参考。