人居生活废弃物生物黑炭对水溶液中Cd2+的吸附研究

以人居生活废弃物生物黑炭为材料,探讨生物黑炭对Cd2+的吸附动力学及热力学特性,通过平衡吸附法研究吸附时间、Cd2+初始质量浓度、吸附剂投加量、溶液pH值以及黑炭粒径对Cd2+吸附率的影响.结果表明,吸附时间为2h时基本达到吸附平衡,准二级动力学方程能很好地描述生物黑炭对Cd2+的吸附过程.Langmuir模型能较好地描述生物黑炭对Cd2+的等温吸附过程,根据该模型模拟得到25℃条件下Cd2+最大吸附量为6.22mg·g-1.Cd2+去除率随生物黑炭投加量的增加而增大;生物黑炭对Cd2+吸附量随其粒径减小而增大;溶液初始pH值为4.0～7.5时,pH值变化对Cd2+吸附量的影响不显著.采用人居生活废弃物生物黑炭去除水溶液中Cd2+时,控制溶液Cd2+初始质量浓度30mg·L-1,粒径小于0.25 mm,投加水平8g·L-1,反应温度25℃,反应时间1～2h,Cd2+去除率可达80％.人居生活废弃物生物黑炭可以作为去除污染水体中Cd2+的吸附剂.     

人居生活废弃物生物黑炭对水溶液中Cd^2＋的吸附研究

以人居生活废弃物生物黑炭为材料,探讨生物黑炭对Cd^2＋的吸附动力学及热力学特性,通过平衡吸附法研究吸附时间、Cd^2＋初始质量浓度、吸附剂投加量、溶液pH值以及黑炭粒径对Cd^2＋吸附率的影响。结果表明,吸附时间为2h时基本达到吸附平衡,准二级动力学方程能很好地描述生物黑炭对Cd^2＋的吸附过程。Langmuir模型能较好地描述生物黑炭对Cd^2＋的等温吸附过程,根据该模型模拟得到25℃条件下Cd^2＋最大吸附量为6．22 mg·g^-1 Cd^2＋去除率随生物黑炭投加量的增加而增大;生物黑炭对Cd^2＋吸附量随其粒径减小而增大;溶液初始pH值为4．0-7．5时,pH值变化对Cd2’吸附量的影响不显著。采用人居生活废弃物生物黑炭去除水溶液中Cd^2＋时,控制溶液Cd^2＋初始质量浓度30mg·L^-1,粒径小于0．25mm,投加水平8g·L^-1,反应温度25℃,反应时间1-2h,Cd^2＋去除率可达80％。人居生活废弃物生物黑炭可以作为去除污染水体中Cd^2＋的吸附剂。     

生物黑炭输入对茶园土壤呼吸的影响

生物黑炭是化石燃料或生物质不完全燃烧产生的一种非纯净碳的混合物,施入土壤后能有效减少温室气体排放、改良土壤性状、促进植物生长,但生物黑炭施用对土壤碳排放的影响仍存在不确定性。茶园是我国南方地区主要土地利用类型之一,为明确生物黑炭输入对茶园土壤碳排放的影响,本文采用田间试验研究生物黑炭施用对茶园土壤呼吸的影响。试验设置生物黑炭施用量0 t·hm^-2（CK）、8 t·hm^-2、16 t·hm^-2、32 t·hm^-2和64 t·hm^-25个水平,采用LI-Cor8100开路式土壤碳通量测定系统对不同生物黑炭施用水平处理下茶园土壤呼吸速率进行长期定位观测。结果表明,茶园土壤呼吸速率的季节变化规律呈现单峰曲线特征,最高值出现在8月份,最低值出现在1月份;土壤呼吸速率与土壤10 cm温度呈极显著的指数相关关系,土壤10 cm温度能够解释各处理土壤呼吸月动态变化的67.79%-89.16%。生物黑炭输入提高了茶园土壤呼吸速率,各处理年平均土壤呼吸速率分别比CK提高10.75%、17.52%、35.78%和42.58%,并与CK差异达显著水平（p〈0.05）;生物黑炭输入降低了茶园土壤呼吸敏感性（Q10值）,各处理土壤呼吸Q10值分别比CK降低1.96%、3.14%、4.01%和10.76%。土壤呼吸温度敏感性的降低验证了生物黑炭具有热稳定性和生物学稳定性,是可以在茶园土壤中长期固存的惰性有机碳。     

生物炭的环境效应及其应用的研究进展

作为新型环境功能材料,生物炭以其优良的环境效应和生态效应成为环境科学等学科研究的前沿热点.本文介绍了生物炭结构和基本特性,对其在土壤肥力改良、碳的增汇减排以及受污染环境修复的应用和机理方面的研究进展进行了综述,并扼要分析了生物炭研究的前景和方向,为生物炭技术的应用和推广提供一定的思路.     

对我国农业废弃物资源化利用的思考

对我国农业废弃物的资源化利用状况进行了综述分析与探讨,指出当前我国在农业废弃物利用方面尚存在诸多问题,包括农业废弃物产生量巨大且总量不清、农业废弃物粗放低效利用且闲置状况严重、农业废弃物利用技术与产业化水平滞后,以及农业废弃物利用相关的政策法规与社会化服务体系不健全等问题,同时,总结指出了我国农业废弃物资源化利用的几个发展方向,即向能源化、肥料化、饲料化、材料化、基质化和生态化发展.在此基础上提出了我国农业废弃物资源化发展的对策措施,包括:(1)建立与健全农业废弃物资源化利用与无害化处理相关的政策法规;(2)结合新农村建设,加大资金扶持力度,加强农业废弃物利用的基础设施建设;(3)加快推动农业废弃物资源化利用的产业化进程,大力发展循环经济;(4)鼓励和推动农业废弃物资源化利用技术的创新研究、示范与推广工作.     

乳酸碳链延长技术及其在有机废弃物资源化中的应用研究进展

资源化利用是有机废弃物处理处置的重要方向,降低成本和提高产物的附加值是推动有机废弃物资源化利用的重要引擎,也是巨大挑战.近年来,在该领域发展出了一种基于羧酸平台的乳酸合成己酸的碳链延长新技术.本文首先介绍了乳酸碳链延长技术的代谢机制以及相关功能微生物.该技术的核心是利用乳酸作为电子供体,在特定微生物(如埃氏巨型球菌Megasphaera elsdenii、瘤胃球菌Ruminococcaceae strain CBP6以及反应器混合微生物)的作用下,将乙酸等短链脂肪酸经碳链延长过程转化为含有6个碳原子的中链脂肪酸己酸.然后详细介绍了该技术在富含乳酸的废弃物中的应用研究进展.在有机质含量比较高的废弃物如餐厨垃圾、乳清废水、酿酒废水中均存在高浓度的乳酸,这一类废弃物具有最终资源化为己酸的潜力.进一步分析了影响该技术效能的关键因子,包括环境pH、温度以及电子供体和受体.最后总结了乳酸碳链延长技术相对于传统废弃物资源化处理技术的优、劣势.乳酸碳链延长技术在有机废弃物的资源化处理领域已表现出巨大的应用潜力,未来需要进一步提高己酸产物效价和降低分离提纯成本.(图2表3参66)     

环境中黑炭测定方法的研究进展

环境介质中黑炭含量的测定不仅能够准确评估环境黑炭储量,也是表征黑炭性质的重要环节,研究与发展环境黑炭测定技术是探究全球碳循环和黑炭环境效应的重要基石.本文依据测定原理,将黑炭测定方法分为化学氧化法、热氧化法、分子标志物法和光学法,介绍了各种技术的发展与测定特点,并根据黑炭基准材料指导委员会推荐的12种标准物质测定结果,比较了不同黑炭测定方法测定结果存在差异的主要原因,总结归纳了每种测定方法的优缺点.另外,基于研究现状分析,指出黑炭测定方法的比较性研究、黑炭性质精确描述技术的丰富与发展、多种方法结合使用描述黑炭性质、监测黑炭降解周期内的性质变化及其自身降解可能造成的环境影响将成为未来环境介质中黑炭研究领域的重点.     

利用农业副产物制作低成本吸附材料的研究现状与展望

将农业副产物制作成高效的低成本生物吸附剂,用于污染水体的净化处理,具有广阔的应用前景.这一方面为资源化利用农业副产物提供了一条新途径,另一方面为水体净化提供了新的低成本吸附材料.鉴于此,近年来基于农业副产物的低成本生物吸附剂得到大量研究.该研究综述了近年来基于农业副产物的低成本吸附剂运用于废水净化处理的研究现状,着重分析了基于农业副产物的原始生物吸附材料、采用化学修饰处理农业副产物和采用物理技术处理农业副产物3种制作方法,总结了该类研究面临的问题,并对将来的研究方向进行了展望.     

碳纳米材料在环境中的转化

碳纳米材料主要包括富勒烯、碳纳米管和石墨烯.随着碳纳米材料的研究和应用范围不断扩大,其对环境的影响和在环境中的行为也逐渐受到关注,而在环境中的转化是环境行为的一个重要方面.首先,环境转化会改变碳纳米材料的性质,从而影响其它行为如聚集沉降和生态毒性.同时,作为一种以碳为骨架的材料,能否被自然界转化、从而进入碳循环是评价碳纳米材料长期环境影响的必要信息.因此,本文重点总结了碳纳米材料在自然环境条件和水处理条件下可能发生的生物或非生物转化,并分析影响碳纳米材料转化的因素,和转化过程对其环境行为的影响.     

农业污染减排指标体系初步构建

控制和削减农业污染物排放总量是国家环境保护"十二五"规划的重点工作之一,但现行的环境管理及产排污量削减与控制技术中还没有完整的农业污染减排的指标体系。该文阐述了构建农业污染减排指标体系的基本原则和方法,综合考虑不同农业生产类型污染物产排过程的特点,从种植业、畜禽养殖业和水产养殖业3个方面初步构建农业污染减排指标体系,以期为研究农业主要污染物减排核算体系的关键参数和制定减排核算技术方法提供基础性技术支持。基于当前农业污染减排实施中可能存在的问题,对指标体系的进一步完善提出了相关建议。