污泥生物炭去除水中重金属的研究进展

重金属带来的环境风险日益严峻,利用污泥生物炭去除水中重金属污染方面的研究得到了广泛关注。结合当前国内外研究现状,归纳了不同条件下制备的污泥生物炭对水中重金属,如Cd、Pb、Cr、As等的吸附机理,污泥生物炭对大多数重金属的吸附满足物理吸附和化学吸附的多重作用,可通过增加生物炭表面有效基团及有效吸附位点提升吸附性能。同时,总结了影响吸附效率的各种因素,探究了污泥生物炭的再生问题,并对今后污泥生物炭去除水中重金属的研究方向做出了展望。     

污泥腐殖酸对Cd2+的吸附特性

为了促进污水处理厂剩余污泥的资源化利用,探索S-HA（sludge-based humic acid, 污泥腐殖酸）对溶液中重金属Cd2+的吸附特性.采用国际腐殖酸协会（IHSS）推荐的方法提取S-HA,通过元素分析、FT-IR（傅里叶红外光谱分析）和SEM-EDS（外观形态分析）等方法,考察溶液pH和共存阳离子对吸附过程的影响,并对吸附过程分别进行了吸附动力学模型、等温吸附模型和吸附热力学模型拟合,同时通过对比S-HA吸附前后的红外光谱和扫描电镜-能谱图片,探索S-HA对Cd2+的吸附机制.结果表明:①S-HA表面呈松散的簇团状,含有大量的羧基、醇羟基和酚羟基等含氧官能团,芳香度较高,含有较多的脂肪链结构;S-HA在吸附水中Cd2+的过程中,Cd2+与S-HA表面上的酚羟基、羧基等官能团发生了络合作用.②S-HA对Cd2+的吸附量随溶液pH升高而增加,溶液中Na+、NH₄+和Ca2+等共存阳离子的存在不利于S-HA对Cd2+的吸附,其中Ca2+的存在对S-HA吸附Cd2+影响最大.③S-HA对Cd2+的吸附由快吸附、慢吸附和吸附平衡3个阶段组成,吸附平衡时间为12 h;吸附过程符合准二级动力学模型,其整体吸附速度由液膜扩散和颗粒内扩散共同控制;吸附等温线符合Freundlich等温吸附模型,25℃下的最大吸附量为19.29 mg/g,Cd2+在S-HA上的吸附是自发吸热反应.研究显示:污水处理厂剩余污泥提取的S-HA对Cd2+具有较好的吸附效果;S-HA对Cd2+的吸附过程同时存在着物理吸附和化学吸附;高pH对S-HA吸附Cd2+有促进作用,而高离子强度对S-HA吸附Cd2+有抑制作用.      

修枝对杨树人工林林内小气候及林下植被的短期效应

通过研究不同修枝强度对杨树林内小气候和林下植被的影响,为杨树人工林合理修枝和林下间作提供理论依据。对5年生的南林3804杨(Populus deltoides ‘Nanlin 3804’)人工林进行不同强度的修枝处理,分别为1/2修枝强度(修去下部枝条,使枝下高达到树高的1/2)、1/3修枝强度(修去下部枝条,使枝下高达到树高的1/3)和CK(对照,不修枝)。修枝4个月后(7月)对不同处理的林下光照强度、气温、相对湿度等林内小气候以及林下植被状况进行调查与分析。结果表明,(1)修枝改变了林下光照强度和空气温湿度。与CK相比,1/2修枝强度下林内不同位点的日平均光照强度和气温分别提高了37.83%和5.30%,而空气相对湿度降低了9.56%;1/3修枝强度下不同位点的日平均光照强度和气温分别提高了15.03%和3.93%,空气相对湿度降低了7.72%。(2)1/2和1/3修枝强度的林分地表温度分别比CK提高了0.89℃和0.62℃;不同处理之间的5cm深土壤温度和土壤湿度差异均不显著。(3)修枝后林下植被会发生较大变化。与CK相比,1/2和1/3修枝强度下的林下植被生物量分别提高了76.24%和51.26%,Shannon-Weiner指数分别提高了43.63%和19.47%;1/3修枝强度下的Menhinick丰富度指数和Pielou均匀度指数均高于CK,但1/2修枝强度下的Menhinick丰富度指数和Pielou均匀度指数均低于CK。总体而言,修枝能增强林下光照强度,提高林内气温和地表温度,降低空气相对湿度,改变林下植被组成,提高林下植物物种多样性和生物量。     

应用人工阶梯 深潭系统治理泥石流沟的尝试

泥石流的主要破坏性在于其能量巨大，输送大量物质造成生命财产损失，消耗泥石流的起动及运动能量能防止泥石流发生或使泥石流的破坏性大大降低，为泥石流治理提供了新的思路。通过在甘肃西汉水流域的泥石流支沟拦山沟进行人工阶梯 深潭系统试验，2009~2010年汛期观测发现阶梯 深潭系统能增强沟道阻力，抬高侵蚀基准面，从而控制侵蚀下切，且多级的阶梯 深潭系统通过跌水和水跃能有效消散水流能量，在一定程度上抑制了泥石流的起动和加速，使得泥石流在阶梯上游停留堆积，淤满的阶梯在河床纵剖面仍能保持阶梯形态，起到增强阻力消能的作用，减小了拦山沟泥石流对下游的破坏。消能结构对大坡度山区河流起重要作用，不论是人工消能结构还是自然消能结构，都能起到增阻消能的作用，对山区河流治理起到积极的作用     

大型化工石化企业通用节能技术浅析

本文针对耗能较高的大型化工石化类企业提出三种实践性和实用性较强,节能量较为可观,技术较为成熟的通用节能技术,并对实际应用情况进行简要分析,为现有企业和即将建设的类似项目提供相关节能减排指导意见和建议,为项目采用相关新技术提供参考。