Insights on the solubilization products after combined alkaline and ultrasonic pre-treatment of sewage sludge

This work provides insights on the solubilization products after a simultaneous combination of alkaline and ultrasonic(ALK + ULS) pre-treatment of sewage sludge.Soluble chemical oxygen demand(SCOD) increased from 1200 to 11,000 mg/L after such treatment. Organics with molecular weight around 5.6 k Da were solubilized because of the synergistic effect of ultrasound and alkali. Organics with molecular weight larger than300 k Da increased from 7.8% to 60%, 16% and 42.3% after ULS, ALK and ALK + ULS treatment, respectively. Excitation emission matrix fluorescence spectroscopy analysis identified soluble microbial product-like and humic acid-like matters as the main solubilization products. Sludge anaerobic biodegradability was significantly enhanced with the simultaneous application of ALK + ULS pre-treatment. ALK + ULS pre-treatment resulted in 37.8% biodegradability increase compared to the untreated sludge. This value was higher compared to the biodegradability increase induced by individual ALK pre-treatment(5.7%) or individual ULS pre-treatment(20.7%) under the same conditions applied.     

6种重金属对3种海水养殖生物的急性毒性效应

以主要海水养殖动物菲律宾蛤仔、刺参、褐牙鲆为研究对象,采用静水毒性法评价了重金属对海洋生物的毒性效应,分别将受试动物暴露于不同浓度梯度的重金属Cd、Cr、Cu、Zn、Hg及As单种试液中,概率单位法求得半致死质量浓度。结果表明,同一种重金属对3种不同养殖生物的毒性存在明显差异(P0.05),Hg对菲律宾蛤仔、刺参及褐牙鲆3种养殖生物的96 hLC50分别为0.134 mg·L~(-1)、0.0246 mg·L~(-1)及0.238 mg·L~(-1);Cu为0.323 mg·L~(-1)、0.0499 mg·L~(-1)及0.975 mg·L~(-1);As为2.464 mg·L~(-1)、0.301 mg·L~(-1)及8.345 mg·L~(-1);Cd为2.843 mg·L~(-1)、1.111 mg·L~(-1)及6.787 mg·L~(-1);Zn为30.246 mg·L~(-1)、0.449 mg·L~(-1)及17.114 mg·L~(-1);Cr为32.591 mg·L~(-1)、2.205 mg·L~(-1)及95.137 mg·L~(-1)。6种重金属对菲律宾蛤仔毒性强弱:HgCuAsCdZnCr;对刺参毒性:HgCuAsZnCdCr;对褐牙鲆毒性:HgCuCdAsZnCr。综合结果表明:Hg、Cu毒性最强,Cd、As及Zn次之,Cr毒性最弱。研究结果可为海水增养殖区重金属风险评价提供理论依据。     

磁性Fe_3O_4/石墨烯异质结固定漆酶特性及其对水中双酚A的降解研究

以磁性石墨烯为载体制备了磁性石墨烯固定化漆酶,考察了固定化漆酶的酶学特性及其对双酚A(BPA)的降解效能。结果表明,氧化石墨烯的比表面积高达726.34 m2·g-1,与游离漆酶相比,经过石墨烯固定化后漆酶对酸的适应能力、耐热性和贮存稳定性均有所提高,p H值2.0~4.0范围内固定化漆酶活性较为稳定;加入变性剂尿素(1 mol·L-1)后,固定化漆酶的相对活性为87%,游离漆酶相对活性仅为63.02%,固定化导致抗变性剂能力增强。固定化漆酶和游离漆酶活性分别在45和40℃时达到最大值。与游离漆酶相比,固定化漆酶最佳反应温度升高了5℃,且在50℃时,固定化漆酶的相对活性依然保持在95.11%;25℃,p H值4.0条件下保存10 d,固定化漆酶活性为最初活性的82.57%;固定化漆酶具有良好的重复利用性,重复利用10次后,漆酶活性仍为最初活性的82.01%。固定化酶的米氏常数Km为5.38×10-4 mol·L-1,较游离酶的大,说明固定化酶与底物的亲和力比游离酶小。磁性石墨烯固定化漆酶具有良好的吸附能力,可吸附-催化氧化水中的BPA,且石墨烯良好的吸附作用促进了催化反应,水中BPA质量浓度为15 mg·L-1时,经过18 h反应,BPA的去除率能达到82.14%左右。本研究的结果为石墨烯新型材料固定化漆酶及其应用提供了参考。     

水锰矿氧化水溶性硫化物过程及其影响因素

作为表生环境中易生成且分布广泛的氧化锰矿物,水锰矿参与水溶性硫化物的氧化反应,影响其迁移、转化和归趋.本研究考察了水锰矿氧化水溶性硫化物(S~(2-))的过程与产物,探讨了初始pH、氧气对反应速率与中间产物的影响,X-射线衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)和透射电镜(TEM)表征水锰矿与水溶性硫化物反应固相产物晶体结构、组分和微观形貌;分光光度计、高效液相色谱仪和离子色谱仪分析S~(2-)及其氧化物的浓度与变化趋势.结果表明水锰矿氧化S~(2-)产物主要为单质S,起始pH降低可加速S~(2-)的初始氧化反应,对产物组成并无显著影响;有氧环境中单质S会进一步氧化生成S_2O_3~(2-),且水锰矿表现出良好的催化作用与化学稳定性,反应约10 h,晶体结构保持稳定.     

炼化一体工业废水污染物全过程控制

针对当前炼化一体工业废水污染物治理存在"重末端,轻过程"的问题,从全过程控制实现该类废水的污染物减排。依据炼油及化工废水特征采用经济高效的技术措施形成"源头─过程─末端"的全过程减排链。在生产过程推行清洁生产,从源头控制减少污染物的产生;通过预处理资源化利用废水中污染物,强化降解对末端处理影响大的污染物,过程控制减少污染物排放;末端分质处理性质不同的炼油与化工废水,确保废水达标排放。     

西安城市不同功能区街道灰尘磁学特征及环境污染分析

为了解西安城市不同功能区的环境现状,通过采集西安城市不同功能区街道灰尘的样品,进行系统的环境磁学实验分析并结合扫描电子显微镜研究表明,街道灰尘中磁性矿物含量相对较高,多畴和假单畴的低矫顽力软磁性矿物为主要的载磁矿物,还含有赤铁矿等高矫顽力的硬磁性矿物.磁化率、饱和等温剩磁、低矫顽力软磁性矿物和非磁滞剩磁磁化率与饱和等温剩磁比值等磁性参数揭示出街道灰尘的磁学特征在西安城市不同功能区的差异以及污染的主要来源,根据污染程度划分为重度污染区、中度污染区和轻度污染区并对应西安市7个城市功能区:浐灞生态区(F区)为重度污染区,磁性物质含量较高,表明环境污染相对较重,污染的主要来源为"工业+交通";高新技术产业开发区(A区)和中心商务区(B区)磁性物质含量相对较高,粗颗粒物质相对较少,是中度污染的区域,其污染源分别为"工业"和"交通";经济技术开发区(C区)、科教商业区(D区)、科教文化产业区(E区)和教育科技产业区(G区)城市主要功能具有相似性,是轻度污染的区域,污染源主要为"交通".     

鄂南棕红壤区不同植茶年限茶园CH4通量特征

于2014年3月—2015年12月,采用静态箱-气相色谱法测定了鄂南棕红壤丘陵区茶园和樟树林地土壤CH_4通量,研究了不同植茶年限茶园及临近林地土壤CH_4通量特征.结果表明,不同植茶年限对茶园土壤CH_4通量有显著影响,中、低龄茶园土壤CH_4以排放为主,植茶20 a和植茶8 a茶园土壤CH_4累积排放量分别为0.26和0.27 kg·hm~(-2),高龄茶园和对照林地土壤CH_4以吸收为主,植茶50 a茶园和林地土壤CH_4累积吸收量分别为0.39和1.95 kg·hm~(-2).降雨促进了鄂南棕红壤丘陵区茶园和林地土壤CH_4排放,除了植茶8 a茶园外,高、中龄茶园和樟树林地土壤CH_4通量均与7 d累积降雨量呈显著的正相关关系.施肥造成了茶园土壤CH_4排放量增加,同时土壤中矿质氮类型对该地区茶园和林地土壤CH_4通量有不同影响,CH_4排放通量与土壤硝态氮含量呈显著正相关关系,而与铵态氮含量相关关系不显著.研究表明,降雨量是影响鄂南红壤丘陵区茶园和林地土壤甲烷通量的主要因素;随着茶园种植年限的延长,土壤CH_4排放通量呈降低的趋势,高龄茶园土壤为大气CH_4汇.     

普兰店湾水体交换数值模拟研究

采用不规则三角网格和有限体积方法,建立普兰店湾附近海域的潮流数值模型,在验证良好的潮流数学模型的基础上,以溶解态的保守物质作为示踪剂,对普兰店湾水交换状况进行了数值模拟,将普兰店湾划分成6个区域,针对各区域进行了水交换能力研究。结果表明:普兰店湾内不同区域的地形和地理位置变化较大,水体交换能力平面分布不均匀。在普兰店湾的6个子区域中与湾外的水交换速度最快的为A区（湾口处）,连续潮作用10 d后,水体交换率达到45%。水交换速度最慢的为F区,100 d后水体交换速率为14%。普兰店湾内水交换控制机制的区域性差异使得湾内不同区域水交换率相差较大。     

几种不锈钢和镍在高温碱液中的腐蚀行为

目的为了减少制碱设备在碱液蒸发浓缩阶段发生的严重腐蚀。方法采用静浸泡、电化学稳态极化测试技术、光学显微镜和扫描电镜(SEM)观察,以及XRD,XPS腐蚀产物分析等试验方法,研究几种材料(26-1,30-2,18-8Ti和Ni)在高温高浓碱液中的腐蚀行为。结果在150℃、50%Na OH的碱液中,加入NaClO_3会使18-8Ti的耐蚀性提高,却使镍的耐蚀性降低。只有碱液中NaClO_3含量适量时(如0.15%NaClO_3),才能使26-1和30-2和耐蚀性提高,NaClO_3含量过多或过少,均使26-1和30-2耐蚀性降低。结论 Cl–的加入能够降低镍和18-8Ti和耐蚀性,而使30-2的耐蚀性提高,与18-8Ti相比,26-1和30-2的耐蚀性有着显著的提高。     

改性大豆荚吸附剂对甲基蓝废水吸附性能研究

将天然大豆荚分别用氢氧化钠,硫酸,乙醇,过氧化氢进行改性,制备一系列改性大豆荚吸附剂,研究了改性大豆荚吸附阴离子染料甲基蓝废水的适宜条件及吸附机理.经筛选,采用氢氧化钠作为大豆荚的改性剂.结果表明:当甲基蓝溶液初始浓度300 mg·L-1,pH=10.0,吸附剂投加量为5 g·L-1,吸附时间为40 min时,改性大豆荚对甲基蓝废水的去除率达到96.30%,最大吸附量为57.53 mg·g-1.此吸附过程符合准二级动力学方程,以化学吸附为主;Langmuir方程能较好的拟合等温吸附过程.