多功能便捷式水下化学增氧器的研制及其净水效果研究

机械增氧作为一种常规增氧技术曾得到广泛应用,但其能耗高、扰动大、影响水运和自然美观,且对水下增氧能力有限.为了提高水下溶解氧(DO)水平,本文利用自行设计的一种兼有脱氮除磷作用的便捷式水下化学增氧器来探讨其最优增氧条件,并对比了水下化学增氧器(装置组)、机械增氧曝气机(曝气组)和未增氧水体(空白组)的水质情况.结果表明:装置组在30％H2O2、25 g Na2CO3、放置深度为60 cm、增氧器中混合矿物材料质量为2.4 kg的最优条件下,对受试水体经过18 d的处理,水下溶解氧(DO)能维持在3 mg·L?1左右,对受试水体中的总氮(TN)、总磷(TP)、氨氮(?-N)和高锰酸盐指数的去除率分别为55.86％、71.45％、61.70％和82.04％,表现出较好的净水效果.但装置组的DO浓度低于曝气组,这可能与最优条件下控制了液体增氧剂的滴速,以延缓DO的释放速度,提高O2利用率,减少对土著微生物的扰动破坏有关.本研究为充分发挥水下化学增氧器的增氧作用,为黑臭水体的修复实践提供了一种新技术和新装备.     

不同生态型芦竹对Cd、Hg、Pb、Cu的富集与分布

介绍了生态型芦竹(Arundo donax Linn)的生物特性,并对芦竹修复湿地重金属污染能力进行了研究。芦竹具有生物量大、根系发达、适应性强等特点,在重金属污染环境下,有较好的耐受性。研究不同生态型芦竹对Cd、Hg、Pb、Cu的富集与分布,对重金属污染湿地的修复具有指导作用。采集了4个不同环境下的芦竹样本,对重金属富集量和在植物器官中的分布情况进行研究分析。结果表明,芦竹对镉、铅、汞有较好吸收,地上部叶内富集量分别为57.40～33.22mg·kg-1,412.4～312.4mg·kg-1,21.5～11.8mg·kg-1,地上部茎内富集量分别为19.50～4.02mg·kg-1,83.1～43.6mg·kg-1,30.0～19.4mg·kg-1。芦竹对铜的富集能力较弱,地上部叶内和茎内富集量分别是12.4～2.8mg·kg-1,1.4～0.4mg·kg-1。铜和铅在植物器官中的分布为根>叶>茎,镉在植物器官中的分布为叶>根>茎,汞在植物中的分布为根>茎>叶。富集量还与土壤中重金属质量分数有关,一般是随着土壤中重金属质量分数的增大而增加。镉、铅、铜在植物叶中的富集系数大于1,汞在植物茎中的富集系数大于1。综合分析结果表明,芦竹在污染或非污染环境中都能较好地富集镉、铅、汞,基于芦竹具有较大生物量特点,芦竹对湿地重金属污染具有较大的修复潜力。研究芦竹对重金属的吸收与分布,旨在为湿地的植物修复技术提供参考依据。     

滇池的富营养化现状分析及其防治对策

分析了滇池的富营养化发展状况及其产生的危害，针对滇池污染的原因和造成富营养化的因素，提出了防治对策。     

膨润土的2种不同柱撑改性方式及其吸附重金属锌离子的比较

考察了钙基膨润土钠化过程中改性剂的用量,矿浆浓度,改性时间等对改性效果的影响,并测试了不同超声反应时间、陈化时间等条件下制备的钠化膨润土的性能,如:膨胀容,膨润值和阳离子交换容量CEC,然后分别以Al13-Cl和Al13-SO4方式嵌入矿物层间域中制备柱撑膨润土,考察和比较了不同陈化时间下2种柱撑膨润土煅烧前后的微观结构,及其对污水中锌离子的吸附去除效果,结果表明,Al13-Cl改性方法制备的柱撑膨润土对锌离子的吸附性能明显优于Al13-SO4柱撑效果。     

潜水式生态介质箱的优化设计及其修复黑臭水体的效果比较研究

第一代潜水式生态介质箱(装置组)能修复深层黑臭水体,但其对下层水体溶解氧的增加能力有限。本文在现有第一代生态介质箱的基础上增设水下深层化学增氧器并更换环境矿物基质,视为第二代生态介质箱(联合组),分别以未经任何处理的水样(空白组)、将沉水植物种植在底泥上(苦草组)作为对照,比较了联合组、装置组、苦草组修复黑臭水体的效果,及其对苦草生长生理的影响。结果表明,装置组和联合组的各项水质指标远优于空白组和苦草组,联合组的DO含量略低于装置组,两组的CODMn去除率无明显差异,而联合组的TN、NH4+-N和TP的去除效果均优于装置组,说明装置组内更换的环境矿物材料和深层化学增氧器有利于水体的净化;此外,以苦草组里的苦草长势最佳,但装置组、联合组、苦草组里的苦草均无叶片发黄和死亡现象发生,其中联合组中苦草的叶绿素a+b和丙二醛(MDA)含量略高于装置组中的,而质膜透性则无明显差异,说明矿物基质和增氧器的更换对苦草的生长影响不大。综上所述,尽管联合组和装置组中的矿物基质对苦草有胁迫作用,但不影响苦草的正常生长,反而有利于水体修复效果的提升,且联合组克服了装置组能耗高、扰动大、水体深层增氧效果差等缺点。以上研究结果可为潜水式生态介质箱的优化及黑臭水体的深层修复等提供技术支持。     

膨润土的原位柱撑改性及其除藻性能研究

利用Al³⁺离子较易水解聚合的性质，微波辅助合成了keggin Al₁₃原位柱撑改性膨润土(PMCs)除藻剂，并研究了PMCs的除藻性能。结果表明，相对于传统除藻产品，PMCs有更好的吸附混凝效果和除藻性能，且不会对环境水体的酸度、浊度、溶解氧等造成过大影响。     

微波消解逐时络合光度法快速测定聚合铝溶液中的总铝含量

聚合铝中的3种铝形态及其总铝含量的传统测定方法分别为Al-Ferron逐时络合光度法和EDTA络合滴定法．这2种方法各自存在着许多不足之处．将微波消解技术应用于逐时络合比色法以便快速测定聚合铝溶液中的总铝含量．研究表明：（1）Ferron混合显色液配制好后存放与否对测定结果的影响很大，用微波辐射处理Ferron混合显色液30s后即可使用，克服了传统光度法中必须存放5d的缺点；（2）微波消解极大地缩短了聚合铝与Ferron之间的解聚／络合反应时间，聚合铝显色溶液微波消解2min即可方便地定量测定铝盐水处理剂中的总铝含量，克服了传统络合滴定法的不足和烦琐．同时用改进的Al-Ferron逐时络合比色法验证了这种总铝测定方法的可行性．     

铝胁迫下马尾松幼苗有机酸分泌和根际pH值的变化

以马尾松幼苗为试验材料,选用砂培法研究铝胁迫对马尾松根际pH值、有机酸分泌以及植株中铝累积变化的影响。结果表明,高浓度铝导致根际pH值增加,当铝浓度高于300μmol.L-1时,根际pH值则趋于平稳。在测试的5种有机酸(草酸、苹果酸、柠檬酸、琥珀酸、乙酸)中,当铝浓度由0升至300μmol.L-1时,草酸和苹果酸根系分泌量随之升高,与根际pH值呈正相关关系;而当铝浓度高于300μmol.L-1时,草酸和苹果酸分泌量则趋于平稳,草酸和苹果酸的分泌影响根际pH值的变化。其次,活性铝通过根系进入植株后,由于营养作用和运输机制,出现分布差异,根部铝积累量明显高于茎和叶。当根系接触的铝浓度低于300μmol.L-1时,植株铝积累量与根际pH值,以及草酸、苹果酸分泌量呈显著正相关。     

原位柱撑改性膨润土在微污染饮用水除磷中的应用研究

利用Al3+离子较易水解聚合的性质，微波辅助合成了keggin Al₁₃原位柱撑改性膨润土(PMCs)，并探究了其对微污染饮用水中磷元素的去除作用，研究表明，PMCs对磷的混凝和去除作用优于原土、工业 PAC和传统的柱撑改性膨润土(CPMCs)；影响除磷效果的主要因素有：搅拌时间、搅拌速度、水样的pH值以及初始浓度等，其最佳除磷条件是：在500 mL 10 mg/L含磷水样中加入1.5 g改性膨润土，搅拌速度为180 r/min，搅拌时间为5 h，水样pH为6～8。     

粉煤灰的酸碱联合活化溶出实验研究

对粉煤灰的成分、粉煤灰的活化条件和酸碱联合溶出率进行了分析和比较,确定了最佳活化条件和最佳溶出条件。粉煤灰的最佳活化条件是：灼烧温度为700℃,灼烧时间至少应≥1h,当灼烧时间超过2h时,灼烧时间的增加不会对粉煤灰化学成分的溶出率产生明显影响,而铁的溶出率几乎不受灼烧活化方法、酸溶温度和酸浓度的影响;酸碱联合溶出的最佳条件是：在粉煤灰的最佳活化条件下,先用酸溶,再用碱溶,酸溶时的硫酸浓度要〉0．5mol·L^-1,最佳用量为8—10mL·g^-1。