中国矿山生态破坏现状及治理技术研究进展

矿山开采引起的生态破坏已经对社会经济和人民健康造成了严重危害.本文对我国矿山生态破坏的现状以及国内外矿山生态恢复的主要技术作了介绍,并对今后矿山生态恢复的研究方向进行了探讨.     

铱涂层钛电极电催化氧化降解喹啉

采用电催化氧化降解模拟焦化废水中的喹啉,研究了电极种类、废水初始质量浓度、废水pH、极板间距和电流密度对喹啉去除率的影响.实验结果表明,在以铱涂层钛电极为阳极、废水中喹啉初始质量浓度为100 mg/L、废水pH为9、电流密度为20 mA/cm2、极板间距为1 cm、反应时间为720 min时,喹啉去除率达88.1％.并...     

合成聚硅酸硼镁硫酸铁的正交实验研究

研究了用硅酸钠、硼砂、硫酸镁和硫酸铁为原料，制备聚硅酸硼镁硫酸铁（PSBMFS）混凝剂的方法及合成条件。通过正交实验，考查了硅酸活化pH值、缩聚反应时间和陈化时间等合成条件；同时考察了B/Si摩尔比、Mg/Si摩尔比和Fe/Si摩尔比等影响因素。结果表明：PSBMFS具有良好的混凝性能和脱色效果，能有效去除印染废水中的色度和COD，2种污染因子的去除率分别可达95.9%和67.9%。     

某铅锌矿巷道围岩破坏原因及治理对策分析

为了澄清1 330 m中段巷道发生冒顶、片帮及底鼓的原因,并预测深部各中段巷道的地压显现规律及治理对策,应用FLAC3D模拟实际开挖和开采过程,并分析巷道围岩的应力变化。结果表明:巷道地压显现是拉应力长期作用而发生疲劳拉坏的结果;南侧矿体无断层与巷道贯通,且离1 330 m中段巷道较远,其开采对巷道稳定性影响微弱;北侧矿体有正断层与巷道贯通,离巷道水平距离只有10 m,其开采是引起巷道围岩拉应力增大的主要原因,贯通断层是引起巷道围岩拉应力增大的次要原因;深部巷道应布置在矿体下盘分界线以外不小于15 m处;鞍部矿体采空,有利于1 330 m中段巷道卸压,对1 280 m中段巷道卸压效果微弱;确保断层附近顶柱的完整性,有利于降低巷道围岩的拉应力;对拉伸疲劳破坏的巷道,采用无预应力锚杆支护几乎不起作用。该结论与开挖、开采实践基本吻合。     

锅水碱度和pH值的相关性研究

研究了工业锅炉锅水碱度和pH值对锅炉的影响，对锅水碱度和pH值的相关性做了定量计算，提出了碱度和PH值同时达标的控制方法，经过实践证明效果良好。     

双赢目标约束下中国能源结构调整测算

中国碳排放的主要来源是能源消费,能源消费又是经济增长的重要驱动因素,因而如何进行能源结构调整成为我国能否如期实现经济增长和碳减排双赢目标的关键。考虑技术进步的动态条件,基于1991-2013年中国的数据,采用超越对数生产函数对我国GDP增长中不同能源要素的贡献率进行了分解,并在2020年实现双赢目标的约束下,对不同能源2014-2020年期间的增长率在技术进步动态条件下进行了估算,分析了实现双赢目标的路径条件。研究结果显示:1综合要素、煤炭、石油、天然气、非化石能源等驱动因素1991-2013年期间对GDP的年均贡献率分别为:36.38%、13.03%、16.99%、12.00%、21.60%,中国经济增长对能源投入的依赖较强;2煤炭、石油、天然气对非化石能源的替代弹性较小,可替代性较差,但非化石能源对煤炭的替代弹性从2007年开始逐步增大,同时,煤炭、石油利用的技术进步慢于非化石能源,这有利于我国双赢目标的实现;3为实现2020年的双赢目标,煤炭、石油、天然气和非化石能源2020年的投入量需要比2013年分别增长26.43%、26.92%、57.53%、64.27%,2020年的能源消费结构比例为:0.63∶0.18∶0.07∶0.12,各种能源增长幅度不同,保持平稳调整;4在双赢目标约束条件下,从非化石能源、煤炭、石油、天然气四种能源角度分析了实现该目标的路径条件。从整体上看,在技术进步推动下,到2020年中国可以实现经济年均增长7%、碳排放强度下降44%的双赢目标。     

磁性纳米吸附剂Fe3O4·ZrO(OH)2的合成及对水中氟和砷的吸附性能

用共沉淀法将ZrOCl2·8H2O包裹在磁性纳米Fe3O4表面,合成了一种针对高浓度含砷含氟废水的高效新型磁性纳米吸附剂Fe3O4·ZrO(OH)2.研究考察了吸附剂对氟和砷的吸附容量、反应平衡时间以及pH对吸附效果的影响.实验表明,磁性纳米Fe3O4·ZrO(OH)2吸附剂对水中F-和As(Ⅲ/Ⅴ)等温吸附模型符合Langmuir和Freundlich模型.对溶液中总氟和总砷的吸附容量分别可达70.42 mg/g和133.33 mg/g.通过拟二级动力学方程可得知吸附过程在20 min左右即可达到平衡.随着pH的不断增加,吸附剂对氟的吸附容量逐渐降低,而对砷的吸附量则是先增加后减少.     

北京官厅水库周边土壤DDTs和HCHs暴露特征与风险评价

围绕北京水源地官厅水库周边2～10km范围于2009年系统布点,利用超声-振荡提取技术,使用气相色谱-电子捕获检测器(GC-ECD)分析方法测定了样品中的DDTs和HCHs含量.并利用GIS技术和地统计分析方法,研究其空间变异特征.结果表明,2009年官厅水库周边土壤中HCHs和DDTs的含量分别为n.d.～14.97ng·g-1(平均值0.73ng·g-1)、n.d.～64.91ng·g-1(平均值6.46ng·g-1).HCHs的残留以β-HCH为主,占总量的94.5%,DDTs的残留以p,p′-DDE为主,占总量的78.5%.不同土地利用类型中有机氯农药残留也不同,表现为果园农田荒地的趋势.Levene'sTest齐性检验结果显示,3种土地利用方式下HCHs和DDTs的残留差异并不显著.空间分析表明,其暴露格局受土地利用方式的影响,基本呈库北高于库南的趋势,高风险区集中在东部延庆县、中部的北辛堡镇以及西部的怀来县城附近.通过与我国土壤环境质量标准及荷兰土壤修复标准对比,并结合单因子污染指数法评价,本地区土壤中农药类POPs暴露仍处于较低的水平,环境风险较小.     

腐殖酸溶液对超滤膜污染的原因研究

针对腐殖酸溶液对超滤膜污染的原因,对超滤膜在过滤腐殖酸溶液时受到污染的变化进行了探讨,通过测试的数据比较了待测腐殖酸溶液与膜通量的关系,同时对腐殖酸溶液和添加钙离子后,对超滤膜污染的影响状况,同时还对超滤膜在过滤过程中的UV254变化规律进行了探讨。结果表明,不同质量浓度的腐殖酸溶液,它们对膜通量的影响比较显著,在相同的过滤时间内,膜通量分别下降了不同的百分组成。在腐植酸溶液中添加钙离子后,膜通量下降更大。     

硫素对氧化还原条件下水稻土氧化铁和砷形态影响

通过充N2和充O2的氧化还原反应装置,在添加外源砷污染的水稻土中,施用不同形态的无机硫(不施硫S0,单质硫S1和硫酸盐S2),模拟水稻田的氧化还原状况.结果表明,通N2时,土壤溶液氧化还原电位(Eh)在-100~-200 mV之间,溶液pH在7.0~8.0之间,pe+pH为4~7之间;通O2时,溶液Eh在200mV左右,溶液pH在6.5~7.5之间,pe+pH为9~12之间.无论通N2还是通O2,土壤溶出铁的浓度在1.2~1.6 mg·L-1,均有处理S0>S1>S2和AsS0>AsS1>AsS2.在通N2时,各处理HCl提取土壤氧化铁的含量比原土[(21.4±0.3)g·kg-1]低5 g·kg-1,有利于结晶态氧化铁向无定形氧化铁转化和形成Fe2+,无定形氧化铁活化度比原土活化度46.8%有所增加,且处理AsS2(49.4%)AsS2(36.1%).通N2时,土壤溶液中砷浓度变化为AsS0[(1.13±0.04)mg·L-1]>AsS1[(0.89±0.01)mg·L-1]>AsS2[(0.77±0.04)mg·L-1];通O2时,土壤溶液中砷浓度变化AsS1[(0.77±0.01)mg·L-1]>AsS0[(0.20±0.09)mg·L-1]>AsS2[(0.09±0.01)mg·L-1].通N2时,不同处理各形态砷占总砷比例变化为残渣态(34.9%~41.4%)≈专性吸附态(37.4%~39.5%)>晶态铁锰结合态(23.3%~25.6%)>非专性吸附态(2.4%~3.3%)>无定形铁锰结合态(0.5%~0.8%).通O2时,各处理形态砷占总砷比例变化为残渣态(30.8%~39.3%)≈专性吸附态(30.3%~34.7%)>晶态铁锰结合态(26.0%~28.7%)>无定形铁锰结合态(9.3%~10.7%)>非专性吸附态(0.5%~1.6%),其中,无定形铁锰氧化物结合态砷比通N2时提高了约9%,也就是无定形铁锰的老化作用对砷形态转化的影响.这表明还原条件能够使氧化铁的活化度升高,砷的移动性增强,但硫酸盐体系降低氧化铁的活化度,单质硫体系的砷移动性要大于硫酸盐体系的砷移动性.