Improved product selectivity of electrochemical reduction of carbon dioxide by tuning local carbon dioxide concentration with multiphysics models

Environmental Chemistry Letters - Electrochemical reduction of carbon dioxide (CO2) is promising to alleviate carbon emissions and produce fuels and materials in a circular way, yet effective...     

滤料粒径对BAF小尺度下流场形态及挂膜速度的影响

为探讨颗粒粒径对曝气生物滤池(BAF)运行效果的影响,采用数值模拟和实验研究方法分析了滤料粒径对曝气生物滤池流场形态及挂膜速度的作用机理.选用5个颗粒尺寸结构空间作为计算区域,利用Fluent软件对相同颗粒间隙、不同颗粒粒径下BAF小尺度下的流场形态进行模拟分析,并通过对3种粒径下流线图、速度矢量图、压力分布及湍流强度变化的对比分析,发现颗粒粒径为3 mm时流场形态最好,最有利于气水混合及氧传质的进行.同时,为验证模拟结果的正确性,对同种材质、相同运行条件下3种不同颗粒粒径进行挂膜速度对比,通过考察挂膜启动28 d的COD去除率变化及污泥生物量的对比分析,发现颗粒粒径为3 mm时,运行最为稳定,系统运行第16 d时就达到了80%的COD去除效率.     

Enhanced U(VI) bioreduction by alginate-immobilized uranium-reducing bacteria in the presence of carbon nanotubes and anthraquinone-2,6-disulfonate

Uranium-reducing bacteria were immobilized with sodium alginate, anthraquinone-2, 6-disulfonate (AQDS), and carbon nanotubes (CNTs). The effects of different AQDS-CNTs contents, U(IV) concentrations, and metal ions on U(IV) reduction by immobilized beads were examined. Over 97.5% U(VI) (20 mg/L) was removed in 8 hr when the beads were added to 0.7% AQDS-CNTs, which was higher than that without AQDS-CNTs. This result may be attributed to the enhanced electron transfer by AQDS and CNTs. The reduction of U(VI) occurred at initial U(VI) concentrations of 10 to 100 mg/L and increased with increasing AQDS-CNT content from 0.1% to 1%. The presence of Fe(III), Cu(II) and Mn(II) slightly increased U(VI) reduction, whereas Cr(VI), Ni(II), Pb(II), and Zn(II) significantly inhibited U(VI) reduction. After eight successive incubation-washing cycles or 8 hr of retention time (HRT) for 48 hr of continuous operation, the removal efficiency of uranium was above 90% and 92%, respectively. The results indicate that the AQDS-CNT/AL/cell beads are suitable for the treatment of uranium-containing wastewaters.     

分散式污水处理设施集约化管理创新探索

随着近年来大量农村污水处理设施的新建,项目污水处理设施面广、点多、单体规模小、污染物浓度变化大、经营困难等问题凸显,如何突破困境找到一条相对适合分散式污水处理设施的运营管理十分必要。本文提出了集约化管理创新探索,在生产标准化管理、人力资源管理、安全管理、设备设施管理及物资管理等方面全方位的总结了运营管理经验,为分散式污水处理设施管理提供了参考和借鉴。     

电解-水生植物-软隔离带复合技术治理重污染河流的中试研究

为了探索重污染河流的治理技术，2011年3月在无锡市新区鸿山镇徐塘桥河开展生态治理示范工程，通过电解技术、种植高等水生植物和构建软隔离带复合工程技术改善河流水质。实验结果表明，通过电解技术，可以迅速降低TP、氨氮（NH4＋-N）和COD；但较难减少TN。通过软隔离带可以有效隔离外源污染，在较短时间内改善河流TN、TP、COD的平均水平，但是难以提高河流的生态系统稳定性。电解能够有效的降解大分子有机物，为水生植物提供良好的生长环境，之后再种植水生植物，能够进一步降低的TN、TP。通过电解一水生植物一软隔离带复合技术不仅能够全面改善河流水质的平均水平，而且能够修复水生生态系统，提高生态系统稳定性。     

氨基改性生物炭负载纳米零价铁去除水中Cr(VI)

以聚乙烯亚胺（PEI）为功能单体,玉米秸秆生物炭为载体,制备了氨基改性生物炭负载型纳米零价铁（nZVI@PEI-HBC）,并利用扫描电镜（SEM）、红外光谱（FTIR）和X射线光电子能谱（XPS）等手段对材料进行了表征,分析了溶液pH、温度、材料投加量等因素对其去除Cr（VI）的影响及其去除机理.结果表明：在投加量为0.5 g·L^-1,温度为20℃,pH值为5,Cr（VI）初始浓度为20 mg·L^-1条件下,各材料对Cr（VI）的去除率大小为nZVI@PEI-HBC > nZVI > PEI-HBC > HBC.SEM显示nZVI颗粒较均匀地分散在生物炭表面,FTIR分析表明PEI改性后材料表面增加了氨基等重金属配位基团,这可能是nZVI@PEI-HBC去除Cr（VI）效果更好的原因.影响因素研究表明,材料具有较好稳定性,老化28 d后其Cr（VI）去除性能变化不大;酸性环境、升温、增大材料投加量均有利于nZVI@PEI-HBC对Cr（VI）的去除.机理研究发现,水中溶解氧加速了nZVI的腐蚀和Fe（II）的释放,促进Cr（VI）还原为Cr（III）,然后通过共沉淀作用和氨基等基团的吸附作用被去除.     

多源数据支持下城市火灾风险评估及规划响应

为探析城市火灾风险的空间格局特征,提出科学的火灾防控体系,以合肥市为研究对象,基于火灾风险兴趣点(POI)数据、NPP/VIIRS夜间灯光影像数据、消防站与道路信息等多源数据,运用SAVEE模型和迭代方程评估城市火灾风险,并引入区位-配置(L-A)模型,从不同目标情境优化消防站点布局。研究表明:火灾高风险区主要集中于合肥市二环以内的建成区,尤其是老城区、合肥西站片区、政务区、科学城和东部新中心等区域;现有48座消防站对研究区内的POI覆盖效果较好,覆盖率为86.76%,而对NPP/VIIRS覆盖效果一般,覆盖率仅为55.94%,覆盖率在合肥市东北部、西北部和南部部分地区仍有不足;基于最大化覆盖模型,规划新增44座消防站,明显提升5 min响应时间的覆盖率,可进一步夯实城市消防安全。     

城市河网区河流沉积物磷形态分布特征及释放贡献

以嘉兴城市河网区为研究区域,在调查区域水质和沉积物磷空间变化特征的基础上,分析沉积物中各形态磷的垂直与空间赋存状态,通过吸附释放参数计算EPC₀值,明确了沉积物-水界面磷迁移影响因素和沉积物中活跃磷素的释放风险和贡献.结果表明,研究区域水质氮磷污染较为严重,沉积物TP含量均值呈北部河网区>西部河网区>南部河网区,基于单因子指数法的生态风险评价为Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ级的样本比例分别为10.91%、25.45%和63.64%.沉积物各形态磷整体呈现TP>IP>HCl-P>NaOH-P>OP,沉积物生物有效磷（BAP）整体呈现Olsen-P>AAP>WSP>RDP;在沉积物垂直剖面中,部分位点受到外界因素的强烈影响垂向波动较大,整体上是随深度的递增而减小,这与近年来研究区域接收的外源磷积累过程在加重有关.相关性分析表明,沉积物磷吸附容量（Q_max）与铁铝氧化物呈显著相关性 （p<0.05）;释放参数EPC₀与TP、IP与HCl-P呈显著相关性 （p<0.05）.结合BAP形态,研究区域河流沉积物NaOH-P、HCl-P、AAP、Olsen-P及WSP存在较高的释放潜力.南部河网区沉积物主要呈现磷“源”角色,西部和北部河网区部分区域沉积物充当磷“源”角色.南部河网区在长短时间尺度下的磷主要释放形态为NaOH-P、HCl-P和OP,北部河网区在长时间尺度下主要释放磷形态为NaOH-P、HCl-P,西部河网区在短时间尺度下主要释放形态以HCl-P为主,在长时间尺度下3种磷形态的释放风险仍然较高.     

一种分离纯化降解性质粒DNA的简便方法

控制微生物对某些环境污染物降解的质粒——降解性质粒,分子量较大,难于和染色体DNA分离。超螺旋质粒DNA在热变性后冷却即快速复性方面与染色体DNA不同。根据此性质,作者改进了McMaster的和Kado的方法,获得了良好效果。实验证明。经此法纯化的质粒具有转化活性,是研究化学污染物的降解性质粒的简便方法。