皂素和柠檬酸复合淋洗土壤中的钍

采用振荡淋洗和土柱动态淋洗实验研究了皂素和柠檬酸复合对土壤中钍的淋洗性能。实验结果表明:将质量浓度为20 g/L的皂素与浓度为20 mmol/L的柠檬酸以体积比1∶10配制复合淋洗液对污染土壤中钍的去除效果最佳,淋洗3.0 h,钍去除率为84.98%;准一级动力学方程能更好地描述复合淋洗液对钍的淋洗动力学特征;动态淋洗实验中当复合淋洗液用量为1 600 mL时,钍的累积去除量为73.66 mg/kg;淋洗后土壤中钍的酸可提取态、氧化结合态和有机结合态含量分别减少了79.63%、38.13%和20.34%,残渣态含量变化不大;淋洗后土壤中钍的稳定性增加。     

Feasibility of honeycomb monolith supported sugar catalyst to produce biodiesel from palm fatty acid distillate (PFAD)

Carbon coated monolith was prepared by sucrose solution 65 wt.% via dip-coating method. Sulfonation of incomplete carbonized carbon coated monolith was carried out in order to synthesize solid acid catalyst. The textural structure characteristics of the solid acid catalyst demonstrated a low surface area and pore volume. Palm fatty acid distillate (PFAD), a by-product of palm oil refineries, was utilized as oil source in biodiesel production. The esterification reaction subjected to different reaction conditions was performed by using the sulfonated carbon coated monolith as heterogeneous catalyst. The sulfonation process had been performed by using vapour of concentrated H₂SO₄ that was much easier and efficient than liquid phase sulfonation. Total acidity value of carbon coated monolith was measured for unsulfonated sample (0.5 mmol/g) and sulfonated sample (4.2 mmol/g). The effect of methanol/oil ratio, catalyst amount and reaction time were examined. The maximum methyl ester content was 89% at the optimum condition, i.e. methanol/oil molar ratio (15:1), catalyst amount (2.5 wt.% with respect to PFAD), reaction time (240 min) and temperature 80 °C. The sugar catalyst supported on the honeycomb monolith showed comparable reactivity compared with the sugar catalyst powder. However, the catalyst reusability studies showed decrease in FFA% conversion from 95.3% to 68.8% after four cycles as well as the total acidity of catalyst dropped from the value 4.2 to 3.1 mmol/g during these cycles. This might be likely due to the leaching out of SO₃H group from the sulfonated carbon coated monolith surface. The leaching of active species reached a plateau state after fourth cycle.     

Pre-concentration and separation of heavy metal ions by chemically modified waste paper gel

Iminodiacetic acid was immobilized on waste paper by chemical modification in order to develop a new type of adsorption gel for heavy metal ions. Adsorption behavior of the gel was investigated for a number of metal ions, specifically Cu(II), Pb(II), Fe(III), Ni(II), Cd(II), and Co(II) at acidic pH. From batch adsorption tests, the order of selectivity was found to be as follows: Cu(II)  Fe(III) > Pb(II) > Ni(II)  Co(II) > Cd(II). Column tests were carried out for pairs of metal ions to understand the separation and pre-concentration behavior of the gel. It was found that mutual separation of Ni(II) from Co(II) and that of Pb(II) from Cd(II) can be achieved at pH 3. Similarly, selective separation of Cu(II) from Cu(II)–Fe(III) and Cu(II)–Pb(II) mixtures at pH 1.5 and 2, respectively, was observed by using this new adsorption gel. In all cases, almost complete recovery of the adsorbed metal was confirmed by elution tests with HCl.     

山梨酸废水在ABR中的基质降解行为

稳态条件下,采用厌氧折流板反应器(anaerobic baffled reactor,ABR)处理山梨酸废水并进行基质降解动力学研究.实验表明,在污泥负荷为0.54～1.63 kg COD/(kg VSS·d)的范围内,COD去除率随着负荷的增加从85%降到55%.各隔室出水COD沿程递减,前3个隔室承担了去除COD的重要作用,但随着污泥负荷的增加,后部承担的COD去除率比例增大.基于各串联隔室完全混合的假定,推导ABR中山梨酸废水的基质降解动力学方程,并通过实验确定相关动力学参数及相应的动力学方程.实测值与预测值基本吻合.     

灰色协调度模型在产业用水系统分析中的应用

揭示产业用水系统的时空动态发展规律，探讨其内部的协调关系，是开展节水型社会建设规划，实现水资源可持续利用的关键。然而，目前对产业用水系统的协调性分析还缺乏较为有效的理论和方法。以往在利用协调度模型进行用水系统有序度研究时，通常采用两段叙述的线性分段函数表示，较不适用于描述产业用水系统内部要素的非线性结构。因此，针对产业用水系统的特性，利用灰关联原理建立有序度函数，以建立更适于用水系统分析的灰色协调度模型。利用该模型对上海市1997~2005年产业用水系统进行实证研究，结果显示：上海市产业用水系统基本有序，发展比较协调，其用水综合效益较大，但距离最优状态尚有潜力可挖；其中，农业用水子系统的发展较为欠缺，在未来用水规划中应予以重视。     

盐酸溶液改性蛭石对气态单质汞的吸附性能

采用盐酸溶液对蛭石进行浸渍处理，考察了盐酸溶液改性蛭石对气态单质汞的吸附能力。研究结果表明：盐酸溶液改性蛭石对气态单质汞的吸附效果好于未改性蛭石，盐酸浓度为4．0mol／L时，盐酸溶液改性蛭石对气态单质汞的吸附效果较佳；进气中气态单质汞的质量浓度越高，盐酸溶液改性蛭石对气态单质汞的去除率越低；适当提高吸附温度对盐酸溶液改性蛭石吸附气态单质汞较有利；降低蛭石粒径，盐酸溶液改性蛭石对气态单质汞的去除率提高。     

自催化法合成聚天冬氨酸

以马来酸酐和乙酸铵为原料，在微波条件下用自催化法合成了聚天冬氨酸（PASP）。通过正交实验确定了最佳合成条件：n（乙酸铵）：n（马来酸酐）=1．2，微波功率为1200W，反应时间为10min。在最佳合成条件下，PASP的收率为91．6％，PASP的黏均相对分子质量约为1．5×10^4。经红外光谱表征和核磁共振氢谱测试结果表明，PASP的各种主要官能团表现明显。当Ca^2＋质量浓度为250mg／L、PASP加入量为3mg／L时，PASP的阻垢率达到95％，表明PASP具有较好的阻垢性能。     

羽序灯心草作为酸性矿山废弃地先锋植物潜力

生态复垦是当前世界各国酸性矿山废弃地修复的主要方法.通过研究云南来利山锡矿区废弃地土壤pH值、肥力特征及重金属含量,以及矿区生长的羽序灯心草形态特征和植株体内重金属的分布特征,分析植株耐酸性、对废弃地土壤肥力的适应性及对Zn和Cu等重金属污染的耐性,探讨其作为酸性矿山废弃地先锋植物的潜力.结果表明,研究区域根际土壤pH值均值范围为3.46～4.01,呈酸性;土壤中有机质、全钾、全磷和速效磷含量分别为10.28～25.75g·kg~(-1)、 8.84～9.32g·kg~(-1)、 0.56～0.63g·kg~(-1)和1.82～5.72mg·kg~(-1),处于较低水平;土壤中Zn、Cu和Fe含量均值范围分别为54.93～114.49、 92.53～127.59和47 133.60～112 259.63 mg·kg~(-1),其中重金属Cu含量超出风险筛选值1.85～2.55倍;研究区域羽序灯心草株高均值范围为43.77～55.42 cm,对照组植株高度为51.38～57.66 cm,无显著差异,表明羽序灯心草具有耐酸性及对重金属污染具有耐性.进一步分析对重金属Cu和Zn的富集能力和转移特征,发现对Cu和Zn都具有富集能力,且对Zn具有运转能力,具有一定的富集吸收潜力.株高与根际土壤中速效磷的含量显著相关,后期羽序灯心草作为先锋植物在矿山废弃地进行种植时,可针对性地补充含速效磷的肥料改善土壤肥力条件.综合分析结果表明,羽序灯心草作为先锋植物修复酸性矿山废弃地具有巨大潜力.     

外源8''-炔基脱落酸强化东南景天吸收重金属的研究

为探究脱落酸类似物8''-炔基脱落酸[8''-（C₂H）ABA]强化东南景天富集重金属的效应,通过水培的方法研究了外源8''-（C₂H）ABA分别对Cd（20 mg·L^-1）、Zn（160 mg·L^-1）单一胁迫下东南景天Cd/Zn积累和生理特性的影响,以及初步探讨了8''-（C₂H）ABA在植物重金属胁迫响应中的作用.实验结果表明：与天然ABA相比,外源8''-（C₂H）ABA能达到与ABA类似的作用效果,且对Cd胁迫下东南景天促进效果好于Zn;在Cd胁迫下,与对照相比,外源8''-（C₂H）ABA能显著增加东南景天根、叶中的Cd含量（44.2%、27.5%）,以及光合色素（10.7%）和叶中过氧化物酶（SOD）活性（52.9%）、超氧化物歧化酶（POD）（24.7%）和过氧化氢酶（CAT）活性（27.9%）抗氧化酶活性,使可溶性糖（SS）（13%）和游离脯氨酸（Pro）（37.4%）含量增加,而叶中丙二醛（MDA）（40%）含量明显降低.上述结果表明,一定浓度的8''-（C₂H）ABA可以提高东南景天抗氧化酶活性来增强其对重金属Cd的抗性及吸收和转运能力,在强化东南景天修复重金属污染方面具有应用潜力.     

模拟土壤淋洗废液中重金属的选择性去除与淋洗液的回收研究

土壤淋洗废液中污染物的选择性去除是实现淋洗液回收的关键.本文以硫化钠（Na₂S）、乙基黄原酸钾（PEX）、二甲基二硫代氨基甲酸钠（DTC）作为重金属沉淀剂处理电子垃圾污染土壤模拟淋洗废液,在筛选出Na₂S作为理想重金属沉淀剂的基础上,研究初始pH值、反应温度、沉淀剂浓度等因素对Na₂S分离络合态重金属的影响,并通过软件模拟和产物表征等方式推测反应机理.结果表明：Na₂S对柠檬酸络合态重金属的分离顺序依次为Cu、Pb、Cd,符合硫化物溶度积原则;反应温度、初始pH值对Na₂S处理络合态重金属无显著影响,重金属去除率均保持在90%以上,柠檬酸的回收率约为95%;Visual MINTEQ模拟结果显示,S^2-投加前液相中重金属主要以H₂CA^-、HCA^2-和CA^3-结合形式存在,S^2-投加后液相中重金属则以HS^-和S^2-结合形式存在;扫描电镜及能谱（SEM-EDS）表明,S^2-与金属阳离子按物质的量比1：1生成硫化物沉淀物,沉淀主要呈团聚、成簇和圆片状存在;X射线衍射（XRD）分析结果表明,沉淀产物中存在CuS、CdS、PbS和CuPbS₂.本研究结果可为化学沉淀法处理重金属污染土壤淋洗废液提供技术参考.