中小流域总磷污染模拟及控制对策研究

利用QUAL2K水质模型模拟四川省北部某中小流域主要污染物总磷的沿程变化情况,根据该流域污染特征,提出调整工业布局、补充河流源头水量、生活污水处理设施提标升级及农业畜禽养殖废水截污4种水污染治理措施,并在上述措施实施的基础上进行优化,从而为该流域水质改善制定合理的方案。研究结果显示,QUAL2K水质模型具有较好的模拟精度,模拟值与实测值的相对误差保持在15%以内。4种水污染治理措施的效果为补充河流源头水量农业畜禽养殖废水截污生活污水处理设施提标升级调整工业布局。在上述措施综合实施的基础上进一步优化,5个工业园区总磷入河量共削减32.8t/a时,该河流下游断面的总磷质量浓度降低至196μg/L,可以达到《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)Ⅲ类标准。     

氧化锰共生矿烟气脱硫的机理及影响因素

利用南非的氧化锰共生矿进行烟气脱硫,研究了共生锰矿烟气脱硫性能及其机理,并考察了锰矿粒径、反应温度、液固比、进气流量、进口SO_2浓度等因素对脱硫率的影响。结果表明,氧化锰共生矿中主要的锰化合物是MnO_2、Mn_2O_3和MnCO_3,烟气脱硫过程主要存在4种方式:MnO_2与SO_2发生氧化还原反应生成硫酸锰;液相中Mn~(2+)催化氧化SO_2产生硫酸;MnCO_3与硫酸反应生成硫酸锰;Mn_2O_3与硫酸反应后生成的MnO_2可以继续与SO_2进行脱硫反应,但是Mn_2O_3与SO_2直接反应的活性较差。氧化锰共生矿烟气脱硫的最佳工艺参数为:锰矿粒径200目、反应温度80℃、液固比10:1以及进气流量600mL·min~(-1)。     

城镇景观格局对区域碳排放影响及其差别化管控研究

建设低碳城市作为可持续发展的重要议题在国内外受到广泛关注,开展城镇景观格局对区域CO_2排放影响及其差别化管制研究对建设低碳城市尤为重要。当前我国缺乏完整的、可信度高的CO_2排放基础数据,地级市尺度上的CO_2排放时空特征及其驱动机制研究非常匮乏。论文基于CHRED数据库的2005年和2012年全国281个地级市CO_2排放数据,结合相应年度的土地利用覆被数据,分析全国及区域(东部、中部、西部)城镇景观格局及其CO_2排放的区域特征,从结构(城镇用地比例)和布局(斑块密度、最大斑块指数、平均最近距离)两方面,实证检验城镇景观格局对区域CO_2排放的影响,最后提出基于碳减排的区域差别化管制政策。研究表明:(1)城镇用地占比、斑块密度、集聚性在空间上呈现出"东高西低"的特征;除了西部地区的集聚性呈缩小趋势外,其他指标均呈现出扩大趋势。(2)西部地区城镇用地占比与地均CO_2排放呈正相关性;中部地区城镇用地平均最近距离与地均CO_2排放呈负相关性;东部、中部地区最大斑块指数与地均CO_2排放呈正相关性。不同区域的城镇景观格局对CO_2排放的影响机制不同,因而应当对城市发展实施差别化管控:东部地区应采取"多核心"的城市发展策略以降低区域CO_2排放水平;中部地区在采用"多核心"的发展策略的同时要兼顾集聚性,发挥其集聚效应;西部地区要显化其全国的生态屏障功能,更加严格地控制建设用地面积,避免城市无序扩张。     

纳米TiO_2纤维的制备及其光催化降解甲醛研究

以胶原纤维为模板制备纳米TiO2纤维用于光助催化降解甲醛气体,用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和N2吸附-脱附技术对纳米TiO2纤维进行了表征。结果表明,纳米TiO2纤维的比表面积为11.33 m2/g,晶型为锐钛矿型。在相同催化反应条件下纳米TiO2纤维对甲醛气体的催化降解率与商品纳米TiO(2Degussa P25)催化剂相当。纳米TiO2纤维的用量、甲醛气体初始浓度是影响催化效果的两个因素。当甲醛气体初始浓度为0.270 mg/m3,相对湿度为38%,气体流速0.1 L/min,纳米TiO2纤维用量为1.0 g时,甲醛的降解率达到96%。因此,纳米TiO2纤维可用于室内甲醛气体的催化降解。     

低碳氮比猪场废水短程硝化反硝化-厌氧氨氧化脱氮

针对低碳氮比猪场废水传统脱氮法碳源不足的问题,采用SBBR反应器进行短程硝化反硝化-厌氧氨氧化联合脱氮.实验表明,短程硝化反硝化预处理可为厌氧氨氧化创造良好的进水条件;经预处理的猪场废水厌氧氨氧化脱氮效果显著,氨氮、亚硝态氮和总氮的平均去除率分别为91.8%、 99.3%、 84.1%,废水中残留有机物未对厌氧氨氧化效果产生明显影响,氨氮、亚硝态氮、硝态氮平均变化量之比为 1∶1.21∶0.24.色质联用分析结果显示,猪场废水中有机物成分在厌氧氨氧化反应前后未发生明显变化,主要化合物为酯类和烷烃类物质;特殊功能菌种检测结果表明,实验条件下的微生物系统是一个厌氧氨氧化菌与硝化菌、亚硝化菌和反硝化菌共存的系统,厌氧氨氧化菌是该系统主要脱氮功能菌.     

城市入河径流排放口总污染特征研究

流入城市雨源性河流的径流污染不容忽视,以我国南方典型城市深圳市的福田河流域为研究对象,经过18场典型降雨径流的测定,从污染过程线、径流初期效应识别和降雨事件平均浓度(EMC)等方面分析和讨论了城市河流入河径流排放口的总污染特征规律,有利于指导城市河流污染控制.结果表明,排放口地表径流浓度随时间变化历程中,COD、SS、TN、TP和BOD5普遍超出地表Ⅴ类水标准十多倍以上,某典型降雨场次的重金属(铬、镉、铜、砷和汞)污染较为严重,研究区排放口的浓度范围和平均值均高于重庆沙坪坝雨水口和加拿大Silerwood的雨水排放口,但低于武汉十里铺排放口.COD、SS、BOD5的初期效应尤为明显并且COD和SS冲刷强度较大,TN、TP初期效应不明显.COD、SS、TN、TP和BOD5的EMC浓度平均值分别为224.14、571.15、5.223、2.04、143.5 mg/L,在某种程度上,深圳市研究点的COD和SS的EMC值高于邻近的澳门、珠海,TN、TP值高于北京、广州、上海等城市,与国外的一些研究结果相比较,EMC值比韩国、美国及加拿大一些城市地表径流污染物浓度高得多,可见由排放口入河的径流总污染极其严重并需要治理.     

微波活化制备麻疯树果壳活性炭研究

实验采用微波法制备麻疯树果壳活性炭,以磷酸为活化剂,在800W固定微波功率下,辐照时间和活化剂的浓度是主要影响因素。最佳条件为辐照时间8min,磷酸浓度40%。最佳条件下制得的果壳炭碘值达704.4mg/g。测得该果壳炭比表面积为651.6m2/g,总孔容达0.49mL/g,孔结构以1～10nm孔径为主,达到商业活性炭的标准。表面官能团以含O官能团和含C官能团为主,其中C-C类和C-O类官能团含量较高。     

反相流动注射催化动力学分光光度法测定海水中的痕量Cu

在弱碱性的介质中,Cu能够对H2O2氧化对苯二酚的反应起到明显的催化作用,反应产物在500 nm波长处有最大吸收峰.据此,发展了一种反相流动注射催化动力学分光光度法测定海水痕量Cu的新方法.在最佳条件下,Cu2+的浓度在0～40 μg/L具有良好的线性关系,相关系数0.9993,检出限为0.2 μg/L,回收率为98.7%～104.2%,用5 μg/L标准溶液进样的相对标准偏差为1.03%(n=10).     

改良A~2/O工艺预缺氧池中的脱氮作用和机理

改良A2/O工艺中预缺氧池有较强的脱氮作用,其脱氮作用占整个系统氮去除率的15.11%。通过对预缺氧池氮元素进行物料平衡,分析和证实改良A2/O预缺氧池中可以发生厌氧氨氧化反应,可以有效减少能耗和降低运行成本,这对我国污水厂的改造,提高出水水质,具有积极意义。