Enhanced sludge solubilization by microbubble ozonation

A microbubble ozonation process for enhancing sludge solubilization was proposed and its performance was evaluated in comparison to a conventional ozone bubble contactor. Microbubbles are defined as bubbles with diameters less than several tens of micrometers. Previous studies have demonstrated that microbubbles could accelerate the formation of hydroxyl radicals and hence improve the ozonation of dyestuff wastewater. The results of this study showed that microbubble ozonation was effective in increasing ozone utilization and improving sludge solubilization. For a contact time of 80 min, an ozone utilization efficiency of more than 99% was obtained using the microbubble system, while it gradually decreased from 94% to 72% for the bubble contactor. The rate of microbial inactivation was obviously faster in the microbubble system. At an ozone dose of 0.02 g O₃ g⁻¹ TSS, about 80% of microorganisms were inactivated in the microbubble system, compared with about 50% inactivation for the bubble contactor. Compared to the bubble contactor, more than two times of COD and total nitrogen, and eight times of total phosphorus content were released from the sludge into the supernatant by using the microbubble system at the same ozone dosage. The application of microbubble technology in ozonation processes may provide an effective and low cost approach for sludge reduction.     

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。     

北京市气温与黑碳和PM2.5对疾病死亡影响的交互效应

通过收集北京市2010~2016年逐日呼吸和心脑血管疾病死亡数据、污染物（BC、PM_2.5、SO₂、O₃和NO₂）日均浓度资料以及同期的气象资料,采用广义相加模型（GAMs）中的主效应模型、非参数二元响应模型和温度分层模型探讨了北京市气温、PM_2.5和BC单效应,以及气温与PM_2.5和BC交互作用分别对呼吸和心脑血管疾病死亡人数的影响.单效应分析结果表明,气温与两种疾病死亡人数的累计暴露-反应关系均呈“J”型分布特征,最适温度为24℃;累计滞后一天情况下PM_2.5和BC的健康效应均最显著,此时PM_2.5和BC浓度每升高四分位间距（IQR）,呼吸系统疾病死亡人数超额增加百分比（ER）分别为2.21%和1.80%,心脑血管疾病死亡人数ER分别为2.02%和1.48%.交互作用的研究结果表明,高温与高浓度的PM_2.5（或BC）对疾病死亡的影响存在协同效应,且高温条件下BC对疾病死亡影响的健康风险大于PM_2.5,当气温大于24℃时,BC和PM_2.5浓度每升高IQR对应的呼吸系统疾病死亡人数ER分别为6.22%和6.17%,心脑血管疾病死亡人数ER分别为5.01%和3.97%.虽然BC只占PM_2.5的一部分,但BC对人群健康的影响不容忽视,应该引起足够的重视.     

Water solubility enhancements of PAHs by sodium castor oil sulfonate microemulsions

Water solubility enhancements of naphthalene( Naph), phenantherene(Phen) and pyrene(Py) in sodium castor oil sulfonate(SCOS) microemulsions were evaluated. The apparent solubilities of PAHs are linearly propertional to the concentrations of SCOS microemulsion, and the enhancement extent by SCOS solutions is greater than that by ordinary surfactants on the basis of weight solubilization ratio(WSR). ThelogKcm values of Naph, Phen, and Py are 3.13, 4.44 and 5.01 respectively, which are about the same as the logKow values. At 5000 mg/L of SCOS conccentration, the apparent solubilities are 8.80, 121, and 674 times as the intrinsic solubilities for Naph, Phen, and Py. The effects of inorganic ions and temperature on the solubilization of solutes are also investigated. The solubilization is improved with a moderate addition of Ca^2 , Na^ , NH4^ and the mixture of Na^ , K^ , Ca^2 , Mg^2 and NH4^ . WSR values are enhanced by 22.0% for Naph,23.4% for Phen, and 24.6% for Py with temperature increasing by 5~C. The results indicated that SCOS microemulsions improve the performance of the surfactant-enhanced remediation(SER) of soil, by increasing solubilities of organic pollutants and reducing the level of surfactant pollution and remediation expenses.     

Water solubility enhancements of pyrene by single and mixed surfactant solutions

ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＳｕｒｆａｃｔａｎｔｓｅｎｈａｎｃｅｔｈｅｒｅｍｅｄｉａｔｉｏｎｏｆＮＡＰＬ ｃｏｎｔａｍｉｎａｔｅｄｓｉｔｅｓｂｙｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｔｈｅａｑｕｅｏｕｓ ｐｈａｓｅｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｏｆｔｈｅＮＡＰＬｖｉａｍｉｃｅｌｌｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ ,ｍｉｃｒｏｅｍｕｌｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ ,ｏｒｍｏｂｉｌｉｚｉｎｇｔｈｅＮＡＰＬｐｈａｓｅ (Ｋｉｌｅ ,1989;Ｅｄｗａｒｄｓ,1991;Ｇｕｈａ ,1998ａ ;Ｋｏ ,1998;Ｚｉｍｍｅｒｍａｎ ,1999;Ｂｅｔｔａｈａｒ,1999;Ｗｉｌｌｓｏｎ ,1999;Ｐａ…     

表面活性剂在多环芳烃污染土壤修复中的应用

介绍了单一表面活性剂（非离子表面活性剂、生物表面活性剂）、阴-非离子混合表面活性剂对多环芳烃的增溶作用、增溶机理及无机离子对表面活性剂增溶能力的影响，综述了化学表面活性剂和生物表面活性剂在污染土壤生物修复中的应用。由于生物表面活性剂具有许多独特的优点，今后应加强生物表面活性剂的开发与应用研究。     

TiO2-Fe3+可见光催化H2O2降解阿特拉津的协同效应

以内分泌干扰物阿特拉津为模型污染物,研究了TiO2-Fe3+可见光催化H2O2降解阿特拉津的协同效应.结果表明,在H2O2存在条件下,金红石TiO2经可见光激发可持续稳定地产生.OH自由基,在Fe3+协同作用下,.OH自由基生成量急剧增加;TiO2能可见光催化H2O2降解阿特拉津,金红石TiO2显示出较锐钛矿TiO2及混晶TiO2(TiO2P25)更高的催化活性,反应60 min,阿特拉津的降解率可达40%;以Fe3+协同TiO2可见光催化H2O2降解阿特拉津时,反应效率显著加快,反应5 min即对阿特拉津的降解率达到100%,而金红石TiO2显示出更为明显的协同效应.     

锌在辽宁红沿河核电站的大气腐蚀研究

通过锌在红沿河核电站的大气暴露试验,研究了锌在红沿河地区SO2,Cl-含量较高以及高湿的环境条件下的腐蚀规律。试验结果表明锌的腐蚀质量损失与暴露时间呈线性关系。利用扫描电子显微镜、Fourier变换红外光谱仪以及X射线衍射仪对锌表面腐蚀产物进行了分析,进一步分析了腐蚀质量损失与暴露时间呈线性关系的原因,并探讨了锌在SO2,Cl-含量较高以及高湿的环境条件下的腐蚀机理。     

Ce3+与Cu2+协同强化芬顿体系氧化苯酚的效能与机制研究

研究了Ce~(3+)与Cu~(2+)协同强化芬顿体系在不同初始条件下对水中苯酚的氧化效能与机制.结果表明,在p H适用范围的宽度和H_2O_2浓度变化方面,Ce~(3+)/Cu~(2+)/Fe~(2+)/H_2O_2体系比传统的芬顿体系更具有优势,该体系在p H=5.0、H_2O_2浓度为2.0mmol·L-1的条件下,仍可以对苯酚保持相对较高的氧化效能;Cu~(2+)可能会借助反应过程中的中间产物(醌类物质)生成Cu+,Cu+催化H_2O_2分解生成·OH,Ce~(3+)可能促进体系内醌类物质的形成,加快Fe~(3+)与Fe~(2+)的循环效能,在一定程度上提高了芬顿体系中H_2O_2分解生成·OH的速率,说明Cu~(2+)与Ce~(3+)对芬顿体系的强化作用具有协同性;自由基终止剂依然可以抑制Ce~(3+)、Cu~(2+)强化的芬顿体系对苯酚的降解,由此说明体系中起到氧化作用的活性物种仍然是羟基自由基(·OH).     

BiOBr/Bi2MoO6异质结的构筑及对甲基橙的吸附/光催化性能的协同作用机制

采用简单的沉积-沉淀法合成了BiOBr/Bi_2MoO_6(BOB/BMO)异质结,采用XRD、XPS、TEM、SEM、EDS、FT-IR、UV-Vis-DRS、PL、PC和EIS等测试技术对光催化剂的物相组成、形貌、光吸收特性和光电化学性能等进行系统表征,并以模型污染物甲基橙(MO)的吸附和光催化降解作为探针来评价BiOBr/Bi_2MoO_6异质结的吸附性能与光催化活性增强机制.SEM和TEM分析结果表明,所得Bi_2MoO_6微球由大量厚度约为20~50 nm的纳米片组成;沉淀-沉积法所得样品的形貌分析显示,尺寸约为10 nm的BiOBr量子点均匀沉积在Bi_2MoO_6微球表面,形成的新颖的BOB/BMO异质结.N2吸附/脱附结果表明,Bi_2MoO_6和BiOBr形成异质结具有大的比表面积(64.94 m2·g-1),且表面孔结构丰富.吸附/光催化降解实验结果表明,与纯Bi_2MoO_6或者BiOBr相比,BOB/BMO异质结表现出更好的吸附性能和光催化活性.吸附/光催化协同作用机理分析表明,BOB/BMO异质结具有大的比表面积和丰富的孔结构是其吸附性能增强的主要原因.此外,光致发光(PL)谱、光电流(PC)和交流阻抗(EIS)分析进一步揭示了BOB/BMO异质结有利于光生载流子的分离与转移,导致光催化活性增强,二者的协同作用使其对MO具有优越的去除性能.此外,BOB/BMO异质结较稳定,重复使用性能良好,有望用于MO废水的实际处理.