考虑pH值和挥发性脂肪酸影响的填埋城市固废厌氧降解模型

建立了描述填埋城市固体废弃物降解过程和行为的2阶段厌氧降解机理模型.模型考虑了含水率、挥发性脂肪酸(VFA)和pH值等主要环境因素的作用.为了适用于不同渗滤液酸化水平下的降解,单独考虑了pH值和分子态VFA对甲烷菌繁殖的影响.建立了气相高CO2分压下的渗滤液pH值计算方程,并给出了降解环境中CO2分压的计算方法.通过对一固废降解试验的模拟验证了模型的有效性.最后,采用所建立的pH值计算方程揭示了填埋环境下高CO2分压对渗滤液pH值影响显著,渗滤液pH值与VFA间缺乏不同酸化水平下的一致对应关系和高酸化水平下pH值对VFA浓度变化不敏感、分子态VFA抑制作用明显等规律.     

原子荧光法分析地表水中砷的价态

由于砷的化学形态不同,在环境中的毒性、分布、生物效应亦不相同,因而砷的形态分析在环境监测治理中有着不可忽视的重要作用.陆地水中溶解态砷的含量通常在以下,常以砷(三价)、砷(五价)两种价态形式存在,其化合物均有毒性,三价化合物比五价化合物毒性强,多以砷酸盐状态存在.在环境管理中,砷是第一类污染物,环保部门地表水监测也只测总砷,而用氢化物发生原子荧光法可以测定地表水中不同价态的无机砷.在一定的酸度条件下可以选择性地将As3 用硼氢化钾溶液还原成砷化氢,从而将两种价态砷得以有效分离,用原子荧光法测定.As5 在加入还原剂后被还原成As3 ,然后用相同方法测出总砷量,差减去As3 量得到As5 量.此方法灵敏度高,精度好,适用于地表水大量水样中不同价态的砷分析.     

铁硅复合材料固定砷的酸释放特征

为评估酸化条件下铁硅复合材料（IS）对砷（As）钝化的环境稳定性,以酸滴定法结合X射线衍射分析技术（XRD）对铁硅复合材料固持态砷（IS-As）的酸释放特征开展研究.结果表明,IS具有较强的应对环境酸化的酸缓冲能力;IS-As对酸最为敏感的pH值区间介于7.68~11.48,在该区间内随酸的加入,AsO₄^3-快速溶出,该非酸稳态砷占总As的37.5%;而在pH值7.68~4.10区间,As溶出速率相对缓慢,该弱酸稳态As约占总As的7%.酸化条件下稳定存在、释放微弱的As为酸稳态,该部份约占总As的55.5%.XRD结果表明,在加入H⁺过程中,铁硅材料主要固砷矿物随pH值由高到低溶解的顺序依次为Ca₃（AsO₄）₂ > AlAsO₄ > As₂O₃>Ca₄SiAs₄ > FeAs₃O₉·4H₂O > Mn₂As₂O₇/SiAs₂.酸化条件下IS-As元素溶出率依次为S（94.8%） > Na（93.0%） > Ca（78.8%） > As（44.5%） > Mg（41.7%） > Al（37.6%） > Mn（37.5%） > Fe（5.5%）.IS-As中主要含砷矿物pH值稳定区间与伴生元素酸溶解特征结果表明,非酸稳态砷主要为钙结合态砷,弱酸稳性As主要为镁、锰、铁弱结合态,酸稳态As主要为铁锰硅强结合态.研究结果为铁硅复合材料修复土壤砷的安全利用风险评估及揭示其修复稳定机理提供了依据,并为土壤砷修复材料选择及形态研究方法方面提供新的参考.     

纳米二氧化钛光催化转化甲基砷的研究

二甲基胂酸(DMA)和一甲基胂酸(MMA)是环境中甲基砷的主要种类.由于农药滥用及含砷废水的释放等,严重危害人类健康.本文应用实验室人工合成纳米TiO2研究了甲基砷(DMA和MMA)光催化转化过程,考察了光照和pH对光催化转化过程的影响,通过测定液相及固相中的不同化学形态,解析光催化转化产物.结果表明:UV光照下,相比自然光时,纳米TiO2对DMA和MMA的去除率在不同pH条件下均有提高.pH值的影响为:在低pH条件(pH为3、5)下去除率高,而在高pH条件(pH为7、9)下去除率低,这主要是取决于纳米TiO2的等电点(pHpzc=5.8).转化产物解析结果表明:无光条件下,DMA和MMA均不发生转化;在自然光条件下,纳米TiO2催化少量DMA和MMA发生一步转化,分别形成MMA和As(V);在紫外光条件下,纳米TiO2能够催化几乎全部的DMA和MMA彻底转化,形成As(V).因此,在UV光下,纳米TiO2能够催化DMA和MMA转化为As(V),同时此纳米TiO2对As(V)有较强的吸附能力,所以,UV光照能够显著提高纳米TiO2对DMA和MMA的去除率.     

土壤分析中砷、硒、汞的同时消解

土壤分析中砷、硒、汞的消解,目前普遍采用的都是酸性条件下的水浴加热消解法.但是所用的酸度却各不相同.本文通过不同酸度下实验,找寻出一个合适的酸度,同时消解砷、硒、汞3种元素,可同时消解,分别检测.     

青岛大气气溶胶中微量元素溶解度及影响因素

利用2012年12月在青岛采集的31个总悬浮颗粒物（TSP）样品,分析其中11种微量元素的总浓度和溶解态浓度,讨论了沙尘负载、气溶胶来源、酸过程及天气条件对微量元素溶解度的影响.结果表明,Fe和Al的溶解度<5%,Pb、Ba、Bi的为10%左右,Cu、V、Cd、Mn的为20%~30%,Zn和As的约为40%.随着沙尘负载量的增加,气溶胶中微量元素溶解度呈规律性递减.气团后向轨迹聚类分析和正矩阵因子分析（PMF）结果显示,受人为源影响的气溶胶中微量元素溶解度明显高于受沙尘源影响的,受二次生成源和海洋源影响的的气溶胶中微量元素溶解度明显高于受土壤源影响的.大气酸过程是造成这些差异的主要原因.相关性分析表明,SO₄^2-、NO₃^-和有机酸等酸组分均对微量元素溶解度有一定影响.霾天时气溶胶中微量元素溶解度明显低于雾天的,其原因为酸组分在较高的相对湿度下更能促进微量元素溶解度的提高.     

土壤砷污染及其防治的研究

砷是一种有毒的元素。砷在土壤中积累多了,会导致土壤的污染。砷在土壤中的移动性能很差,土壤被砷污染以后,就很难消除。我国南方某些地方,曾经使用有机胂农药(如甲基胂酸钙等)来防治水稻的病害。为了防止砷类农药导致的砷污染,我们进行了土壤中砷的残留量与水稻污染之间的关系,以及土壤对砷吸附能力的研究,并对水稻砷中毒时的症状进行了观察。 一、试验材料与方法 试验在温室条件下进行,供试土壤分别加入不同剂量的无机砷(Na_3AsO_4·12H_2O)和有机胂(甲基胂酸钙),与土壤充分混匀后进行水稻、小麦的盆栽试验,观察各种砷化物     

铟生产过程中AsH_3气体污染治理的研究

针对一种铟冶金溶液 ,研究了一种选择性硫化沉淀除砷方法 ,消除铟冶金过程中AsH3气体对环境的污染 ,考察了酸度、温度、时间及硫化氢加入量等工艺参数对除砷效率的影响。研究结果表明 :在较佳的工艺条件下 ,砷去除率≥99 1% ,有效防止了AsH3气体污染 ;砷与其它有价金属元素的分离效果好 ,除砷渣可直接利用     

硫酸钙在Ca-Mg-K-Cl-H_2O体系转化过程中溶解度研究

脱硫石膏常压盐溶液法转化生成α-半水石膏是实现脱硫石膏综合应用的有效途径,文章着重研究了该转化过程中不同种类和浓度的盐溶液对硫酸钙溶解度的影响,以此作为脱硫石膏转晶的重要参数。实验过程中,硫酸钙溶解度测定采用溶解平衡法,结果表明温度、盐的种类及浓度对硫酸钙溶解度影响最为显著。在CaCl2溶液中,由于同离子效应的影响,CaSO·42H2O溶解度随着盐浓度的增加而降低;在MgCl2溶液中,低于4%浓度时CaSO·42H2O溶解度随着盐浓度的增加而逐渐升高,高于4%浓度时溶解度随温度和浓度的变化不明显;在KCl溶液中,CaSO·42H2O溶解度变化总体趋势是随着盐溶液浓度增加而升高。在混合盐溶液中,随浓度增加CaSO·42H2O溶解度有很明显的下降趋势,表明同离子效应影响最显著。     

固体废物样品全溶解方法的比较研究

采用容器敞口酸消解、高压釜密闭酸消解及微波辅助酸消解3种溶样技术,对电镀污泥、尾矿渣、铬渣、砷钙渣、铅锌渣以及粉煤灰等固体废物试样的全溶解效果进行了对比试验,结果表明:敞口酸消解方法难以达到全溶解,繁琐耗时,易产生二次污染;高压釜密闭酸消解法溶解效果较好,但耗时和不安全;微波辅助酸消解法溶解效果最好,还具有快速方便,较少二次污染等特点。      

The long-term stability of calcium arsenates: Implications for phase transformation and arsenic mobilization

It is well known that calcium arsenates may not be a good choice for arsenic removal and immobilization in hydrometallurgical practices. However, they are still produced at some plants in the world due to various reasons. Furthermore, calcium arsenates can also naturally precipitate under some specific environments. However, the transformation process of poorly crystalline calcium arsenates (PCCA) and the stability of these samples under atmospheric CO₂ are not yet well understood. This work investigated the transformation process of PCCA produced by using different neutralization reagents (CaO vs. NaOH) with various Ca/As molar ratios at pH?7–12 in the presence of atmospheric CO₂. After aging at room temperature for a period of time, for samples neutralized with NaOH and precipitated at pH?10 and 12, release of arsenic back into the liquid phase occurred. In contrast, for the samples precipitated at pH?8, the aqueous concentration of arsenic was observed to decrease. XRD, Raman, and SEM results suggested that the formation of various types of crystalline calcium carbonates and/or calcium arsenates controls the arsenic behavior. Moreover, the application of lime may enhance the stability of the generated PCCA. However, no matter what neutralization reagent is used, the stability of the generated PCCA is still of concern.     

电渗析法再生CO2碱吸收液的初步探讨

以Na2CO3和NaHCO3的混合液作为用碱液吸收CO2气体的模拟液,用两室单阴膜电渗析装置对其在小于5V的低电压下进行脱碳处理,并且得出电渗析的方法可以增加回收液中Na2CO3和NaHCO3的浓度比,减少碳的总浓度,起到了对CO2的碱吸收液再生利用的作用。     

SO2对模拟燃煤烟气中汞形态分布影响的实验研究

采用OntarioHydro方法作为检测方法 ,在小型模拟燃煤烟气Hg形态转化实验台上研究了烟气中SO2 浓度、HCl浓度、O2 浓度变化对燃煤烟气中Hg形态分布的影响 .结果表明 :在CO2 O2 N2 的烟气体系中 ,加入SO2 后 ,Hg的转化率略有增加 ,随反应温度升高Hg的转化率逐渐降低 ,较高的O2 浓度可以促进Hg的氧化 .加入HCl后 ,随反应温度的升高Hg的转化率升高 ,SO2 的存在会降低Hg的转化率 ,HCl的浓度越大 ,转化率越大 ,较高的O2 浓度也可以促进Hg的氧化 .     

准好氧填埋工艺氧气浓度对甲烷与二氧化碳浓度的影响研究

构建了准好氧填埋模拟装置,在其产气相对稳定期间,测定填埋装置内不同点位的ψ(O₂),ψ(CH₄)和ψ(CO₂),并用数学模型对ψ(O₂)与ψ(CH₄)和ψ(CO₂)之间的关系进行拟合.结果表明:随着ψ(O₂)的增加,上层ψ(CH₄)呈对数规律下降,而ψ(CO₂)呈线性规律下降;中层ψ(CH₄)和ψ(CO₂)均呈指数规律下降;下层ψ(CH₄)呈指数规律下降,而ψ(CO₂)先保持在34%左右波动,当ψ(O₂)大于1.8%后呈指数规律下降.上层主要为好氧带,ψ(CH₄)低于ψ(CO₂);中层主要为兼氧带,当ψ(O₂)小于5.8%时ψ(CH₄)高于ψ(CO₂),而当ψ(O₂)大于5.8%时ψ(CH₄)低于ψ(CO₂);下层主要为厌氧带,当ψ(O₂)小于2.8%时ψ(CH₄)高于ψ(CO₂),而当ψ(O₂)大于2.8%时ψ(CH₄)低于ψ(CO₂).      

A diagnostic experiment of the influence of CO2 on winter wheat

ＡｄｉａｇｎｏｓｔｉｃｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｏｆｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆＣＯ＿２ｏｎｗｉｎｔｅｒｗｈｅａｔＷａｎｇＣｈｕｎｙｉ；ＢａｉＹｕｅｍｉｎｇ；ＷｅｎＭｉｎ（ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｒｎｙｏｆＭｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅ...     

付老文泡湿地贴地气层中CO_2日平均浓度沿环境梯度的空间分异特征

以付老文泡湿地为研究区,在典型样带内设置具有不同环境梯度的六个观测区,研究了样带内贴地气层CO2日平均浓度的空间分异特征。结果表明,付老文泡湿地在7月份的贴地气层CO2日平均浓度较低,总平均值为264.14μmol/mol;付老文泡湿地最大CO2日平均浓度出现在近地面层,CO2日平均浓度由近地面层向上呈现下降趋势。在四个高度水平上,CO2日平均浓度的水平分异特征明显,高值区和低值区分别出现在洼地和高地。在水分梯度作用下,洼地区内CO2日平均浓度在四个高度水平上均表现为样地A<样地B<样地C,且在垂直方向上均呈现出由近地层向上呈先减后增再骤然减少的变化趋势;样地D和样地E的CO2日平均浓度在垂直方向上变化趋势一致,由近地层向上呈现逐渐减少的变化趋势;而样地F的CO2日平均浓度的垂直变化不明显。     

秸秆替代煤高炉喷吹的能源消耗及环境影响比较

以秸秆替代部分煤进行高炉喷吹,对收集、运输、破碎和喷吹等过程进行了能源消耗和环境影响的差异性比较。考虑到碱负、荷对高炉顺行的影响,秸秆在煤中的混入比最大应在10%左右。秸秆喷吹的能耗较高,与煤相比,原煤消耗量增加了1倍以上,原油消耗量增加了4倍左右。从秸秆的收集到破碎,污染物排放量都比煤高,尤其在破碎过程,各种污染物的排放量是煤的7倍左右。在高炉喷吹利用过程中,秸秆与煤的CO_2、CO和高炉渣的排放量相差不大。由于秸秆生物质的碳循环特点,冶炼1 t铁水可减少CO_2排放量23kg。根据我国排污费标准和国际CO_2排放指标交易市场价,用秸秆替代煤喷吹,生产1t铁水可降低环境成本2.23元。对于一座2 500 m³高炉,每年可减排CO_2 5.63万t,总环境成本可以降低550万元。     

蓝藻好氧堆肥及其氮素损失控制的研究

选取锯木屑和药渣作为调理剂并分别添加酸化沸石、过磷酸钙和氢氧化镁与磷酸的混合液作为氮素固定剂或损失抑制剂,研究了蓝藻堆肥的效果.结果表明,V(蓝藻)∶V(锯木屑)∶V(药渣)=1∶1∶1时极易发酵.添加氮素固定剂在堆肥前期能促进发酵,特别是添加过磷酸钙的处理最高温度达66.8℃.固定剂的添加能促进物料的降解,尤其添加过磷酸钙的促进作用比较明显;各氮素固定剂在蓝藻堆肥过程中都起到了抑制氮素损失的作用,其中过磷酸钙和Mg(OH)2与H3PO4混合液对氮素的固定率达50%以上,且对氨氮的固定效果较好.堆肥结束后,添加过磷酸钙和Mg(OH)2与H3PO4混合液的两处理氨氮比堆肥起初分别增加23.52%和28.06%,P素分别增加了67.56%和36%.随着堆肥的进行,各处理堆肥物料中N、P、K含量均明显升高,C/N比显著下降,发芽指数增加到75%以上,而且添加氮素固定剂的处理效果更为明显.可见采用高温堆肥和氮素固定技术可有效实现蓝藻的资源化利用.     

CO2对冬小麦和大豆籽粒成分的影响

采用开顶式气室对冬小春,大豆进行不同ＣＯ２浓度处理,同紫外可见光光度计,蛋白质分析仪,气相色谱仪、ＹＧ－２脂肪提取器和半自动定氮仪等对成熟后冬小麦,大豆籽粒进行成分分析。结果表明,ＣＯ２浓度升高对大豆籽粒粗蛋白、粗脂肪含量均有正效应,随ＣＯ２浓度升高大豆籽粒不饱和酸含量增加,饱和酸减少。ＣＯ２浓度变化对冬小麦籽粒粗蛋白,赖氨酸的影响比较复杂,就蛋白质,赖氨酸２项指标,当大气中ＣＯ２浓度增加１倍,对     

模拟大气中CO2浓度增加对玉米产量和品质影响的试验研究

利用ＯＴＣ－１型开顶式气室对玉米进行了不同ＣＯ２浓度处理的试验研究。结果表明，ＣＯ２浓度增加，对玉米发育期和株高几乎没有影响，生物产量和籽粒产量呈上升趋势，籽粒成分变化较为复杂；ＣＯ２浓度增加，对玉米籽粒粗蛋白、粗纤维和总糖含量的影响呈负效应，对淀粉的影响呈正效应。