几种不同处理方法对活性炭表面化学性质的影响

活性炭表面官能团的种类和数量决定了活性炭的表面化学性质,而化学性质决定了活性炭的表面吸附特性。使用5种常见的处理方法处理活性炭,采用Boehm滴定法,XPS对活性炭进行表征,通过单因素实验系统地考察了活性炭表面含氧官能团及碱度随处理条件的变化,同时通过碱度变化讨论了部分处理方法对于原活性炭表面灰分的去除。结果表明:在处理液150 mL、20℃、200 r/min条件下:50 g活性炭经0.01～5 mol/L HCl处理4 h,活性炭表面碱度降低范围63.2%～76.5%,灰分去除效果好,低浓度的盐酸就能达到较好的灰分去除效果,活性炭表面没有形成大量的含氧官能团;在HNO3浓度1～12 mol/L、处理时间1～8 h、活性炭量25～75 g条件下处理后总碱度降低显著,灰分去除效果优于HCl处理,HNO3氧化作用使活性炭表面形成了大量含氧官能团,总酸度、羧基、内酯基、酚羟基含量均相对于原活性炭增加明显;在H2O2质量浓度5%～20%、处理时间0.5～4 h、活性炭量25～75 g条件下处理后碱性灰分去除不好,活性炭表面没有形成大量含氧官能团,H2O2处理引起活性炭表面化学性质变化较小;在NaOH浓度0.1～2 mol/L、处理时间1～8 h、活性炭量25～75 g条件下处理后碱度增加明显,酸度减小明显,羧基、酚羟基含量降低。50 g活性炭在微波功率100～500 W、处理时间2～10 min、载气流量600～1 400 mL/min条件下经微波处理后,微波热效应导致含氧官能团分解,总碱度增加,总酸度下降,羧基含量、内酯基含量降低,酚羟基含量因条件的不同而变现出不同的变化。     

低碳沼气工程建设的生态经济效益核算研究——以广西恭城瑶族自治县为例

在全球气候变暖和快速城市化的背景下,农村地区是能源集约消耗的薄弱区域,其经济、社会、生态的可持续发展一直受到制约。沼气工程作为一种清洁用能方式,在优化用能结构、减少环境污染、节约自然资源、增加农民收入和促进农村经济转型等方面具有较大优势。本文选择广西恭城瑶族自治县这一沼气工程建设全国示范县为案例,针对户用8m3沼气池,对施工建设、运营维护和消费利用全生命周期过程中的碳足迹、减排效益、经济收益和生态价值方面进行核算和评价。结果表明在沼气池的建设与正常使用年限内,该县农户通过替代燃煤、柴薪和秸秆等共可减排CO2约1.24×106t。从户用沼气池建设及生产过程的投入产出价值的来看,仅通过节约炊事燃料和沼液沼渣的回收利用就能为每户节约19 877元,为全县带来1.26亿余元的总收益。因此,沼气工程在该地区的建设普及是发展农村低碳经济、走富农之路的有效措施,可为广大西部地区新农村建设提供借鉴。     

某矿区土壤和地下水重金属污染调查与评价

为了解湘南某矿区土壤和地下水重金属污染状况，对该矿区东河流域附近重金属污染源进行了调查，同时，对地下水和土壤样品进行了采样分析，结果表明：（1）该矿区东河流域附近的主要污染源有18个，其中有色金属选厂、尾矿库、采矿场和冶炼厂是排放重金属较多的污染源；（2）20个采样点中土壤重金属Pb、Cd、Zn、As和Hg大部分超过国家土壤环境质量标准（GB15618-1995），综合污染指数P综〉1，该矿区主要的重金属污染元素为Cd、As和Hg，且土壤中Cd、Zn和As的含量两两之间存在着极显著的正线性相关关系；（3）重金属元素在土壤中的纵向迁移不明显，该矿区附近20个采样点的地下水并未受到污染，综合污染指数P综〈1。20个采样点地下水Pb、Cd、Zn、As、Hg浓度均能达到地下水质量标准（GB／T14848．9）中的Ⅲ类标准。     

给水曝气生物滤池内置粉末活性炭复合净水效果的研究

在给水曝气生物滤池内置粉末活性炭,对比分析其对各工艺单元水质净化效果的影响,确定给水曝气生物滤池内置粉末活性炭的作用与最佳投加量,研究表明,给水曝气生物滤池将活性炭截留在滤池内,大幅度提高了粉末活性炭利用率,部分未饱和粉末活性炭通过反冲洗排入后续常规处理系统,作为生物载体仍能够进一步发挥生物强化作用。当粉末活性炭的投加量为8 mg/L时,砂滤出水氨氮、CODMn、浊度和色度均值分别为：0.02 mg/L,1.82 mg/L0,.46 NTU和6度,去除率分别达到99.6%、71.2%、99.1%和80.6%,出水指标达到《生活饮用水卫生标准（》GB5749-2006）和《饮用净水水质标准（》CJ94-2005）规定的标准。与常规工艺相比,投加量降低了20%～60%。     

混凝一气浮控制三卤甲烷生成势的研究

研究了混凝一气浮工艺对不同分子量区间三卤甲烷生成势（trihalomethanes formation potential，THMFP）的去除效果及絮体形态对THMFP去除效果的影响。结果表明，混凝一气浮工艺以去除大分子量区间THMFP为主，对小分子量区间THMFP的去除效果较差。UV254值与THMFP值的线性相关系数为0．9449，UV254值可以较好地反映THMFP的含量。絮体的分形维数为1．17～1．2时，孔隙率较大，可增加絮体对THMFP的活性吸附空间，且絮体相对密度较小，可增强同向絮凝作用，增加絮体和THMFP的接触概率，有利于气浮对THMFP的去除。     

贵州省部分地区土壤中酞酸酯类污染现状调查

对贵州省部分地区表层土壤中酞酸酯类的污染状况进行了调查。分别在遵义地区、黔南地区、黔东南地区和毕节地区采集483个土壤样品分析,结果表明,样品中酞酸酯总质量比(ΣPAEs)为未检出~8.22 mg/kg,均值为0.63 mg/kg。其中DEHP和DBP为主要污染物,均值分别为0.32 mg/kg和0.24 mg/kg,检出率分别为90.89%和97.10%。     

基于CA-MAS的水域总有机碳扩散模拟研究

当前水环境污染扩散研究一般基于普通数值模型模拟,忽略了水污染扩散微观驱动力的影响。为能更真实地反映其动态扩散过程,针对水域总有机碳(TOC)扩散机理,基于CA和MAS技术,将影响TOC扩散的自然和社会经济因素抽象为微观的水流Agent、风速Agent、径流量Agent、污水排放口Agent、人工管理Agent以及农业生产地Agent,将研究水域抽象为CA元胞空间,建立了CA-MAS水域总有机碳扩散模型,对水域总有机碳的动态演化过程进行模拟,并以武汉理工大学鉴湖水域作为实验区域,借助NetLogo仿真平台完成了模型的实现与验证。模拟结果表明,该模型基本能够反映水体总有机碳的扩散规律,可以为水环境污染控制提供参考。     

HRT对固定床厌氧反应器运行效果的影响

为了考察水力停留时间(HRT)对炭纤维载体固定床厌氧反应器运行效果的影响,在进水COD分别为20 000~25 000 mg/L和40 000~45 000 mg/L2个浓度范围下,研究了不同HRT对反应器运行效果的影响。结果表明,通过HRT的调整,在达到相同有机负荷(OLR)下,进水COD为20 000~25 000 mg/L的COD去除率和产气量,明显比进水COD为40 000~45 000 mg/L的运行效果好;进水COD为20 000~25 000 mg/L,HRT为14 h,相应的OLR为41.09 kgCOD/(m3.d)时,COD去除率仍然维持在68%以上,沼气容积产气率达到14.55 m3/(m3.d)。炭纤维载体固定床厌氧反应器具有较高的COD去除率、产气效率以及抵抗低pH、高负荷冲击的能力,运行过程中没有发生反应器堵塞的现象。     

宝钢厂区植被碳储量及其固碳效益评价

以著名钢铁企业上海宝钢为例,基于厂区植被调查、航片数字化解释、优势种生物量测定及模型建立,对宝钢厂区植被碳储量和固碳能力进行估算,并通过碳税法对其固碳效益进行评价,以期为城市工业区绿地群落配置和绿化树种选择、企业绿化建设的费用效益分析提供更为科学的依据。结果表明:宝钢厂区植被总碳储量为3992.99～4736.17 t,固碳效益为13507.33～16185.85万元;平均碳密度为45.82～53.27 t/hm2,固碳能力为5.91～6.87t/(hm2.a),高于上海城市森林平均值,但小于中国森林平均值,一定程度上受平均胸径、郁闭度及群落密度等因素影响。厂区在进行绿化建设时,应考虑选择防污且固碳能力强的植物,构建防污固碳兼有型群落,发挥植被的多元功能。     

Comparison of the Performance of Statistical Models in Forecasting Monthly Total Dissolved Solids in the Rio Grande1

Abudu, S., J.P. King, Z. Sheng, 2011. Comparison of the Performance of Statistical Models in Forecasting Monthly Total Dissolved Solids in the Rio Grande. Journal of the American Water Resources Association (JAWRA) 48(1): 10‐23. DOI: 10.1111/j.1752‐1688.2011.00587.x Abstract: This paper presents the application of autoregressive integrated moving average (ARIMA), transfer function‐noise (TFN), and artificial neural networks (ANNs) modeling approaches in forecasting monthly total dissolved solids (TDS) of water in the Rio Grande at El Paso, Texas. Predictability analysis was performed between the precipitation, temperature, streamflow rates at the site, releases from upstream reservoirs, and monthly TDS using cross‐correlation statistical tests. The chi‐square test results indicated that the average monthly temperature and precipitation did not show significant predictability on monthly TDS series. The performances of one‐ to three‐month‐ahead model forecasts for the testing period of 1984‐1994 showed that the TFN model that incorporated the streamflow rates at the site and Caballo Reservoir release improved monthly TDS forecasts slightly better than the ARIMA models. Except for one‐month‐ahead forecasts, the ANN models using the streamflow rates at the site as inputs resulted in no significant improvements over the TFN models at two‐month‐ahead and three‐month‐ahead forecasts. For three‐month‐ahead forecasts, the simple ARIMA showed similar performance compared to all other models. The results of this study suggested that simple deseasonalized ARIMA models could be used in one‐ to three‐month‐ahead TDS forecasting at the study site with a simple, explicit model structure and similar model performance as the TFN and ANN models for better water management in the Basin.