污染底质铜解吸规律的研究

利用搅拌器对污染底质水样进行搅拌,模拟河流底质解吸状态,探寻不同转速、不同静置时间与底质铜溶出量的关系。结果表明:不同转速显著地影响底质铜溶出量,转速越高,铜溶出量越多。当经搅拌后的水样放置一段时间后,水中铜量不断减少,但放置时间从30~240 min水中铜量没有显著的区别,即这个时间段内,水中铜量虽在减少,但其衰减比较缓慢。研究还表明:当水样放置30 min后,各转速间铜量没有显著的差异性。     

蛭石吸附及解吸锌离子特性研究

用蛭石对锌离子的吸附解吸进行了实验研究,初步探讨了其对锌离子吸附解吸的机理。研究结果表明：蛭石对Zn^2＋具有较强的吸附能力,吸附在8h左右接近平衡。随着锌离子浓度的增加,蛭石的吸附量也在逐渐增加,当锌离子浓度达到400mg／L时,吸附量趋于平稳。在完成吸附实验的基础上,分别采用过滤和取上清液的方法解吸,实验证明静置平衡后,取出上清液50ml,再加入50ml解吸剂的方法解吸效果较好;解吸时间在0h到12h,蛭石的解吸量呈现递增的趋势,且达到1．070mg／g;在12h到48h内,解吸量基本没有增加,其中在24h时达到最大解吸量1．074mg／g。不同的解吸剂对蛭石解吸锌离子影响效果不同：蒸馏水不能使锌离子解吸;K^＋的影响作用相对于Na^＋更明显,随着两种阳离子浓度的增加,蛭石的解吸量逐渐增加。     

污染河流底质中铅的解吸规律研究

通过对云南省马关县矿区河流中重金属铅在不同转速和不同静止时间的测定和分析，结果表明，河流流速越快，底质中的铅向水中释放量越多，而且在河流越平稳地段，重金属铅在底泥中沉积量就越多。     

污染河流悬沙与铜、锌污染相关性研究

通过对矿区选矿废水污染的河流水样和悬沙进行采样,分析悬沙、铜、锌质量浓度,探讨河流悬沙与铜、锌之间的相关关系,是有重要现实意义的.研究结果表明:河流水质铜超标严重,丧失了作为农业用水的使用功能.水中铜污染物量与悬沙量相关关系,锌污染物量与悬沙量相关关系都是极显著的.经过曲线回归方程拟合,锌污染物量与悬沙量之间的回归关系比铜污染物量与悬沙量之间的回归关系显著,有3个曲线方程较优,即:对数方程、二次多项式方程、三次多项式方程.据此,通过测定污染河流悬沙量可以粗略地估算水中锌污染物量.     

垃圾焚烧飞灰的熔融处理及浸取实验研究

本研究进行了垃圾焚烧飞灰的高温熔融及其熔渣的浸取性能实验。熔融实验在马弗炉中进行 ,浸取实验使用了蒸馏水、pH值为 4 5的醋酸溶液和pH值为 3的硫酸溶液 3种浸印剂。实验结果如下 :重金属Cd、Cr、Zn、Fe随熔融时间的增加 ,溶出量明显减小。延长熔融时间可减少这一类重金属的二次污染。重金属Hg由于其极易挥发 ,熔融时间对其溶出量几乎没有影响。Zn、Cd等重金属随熔融温度的升高 ,溶出量明显减小 ,升高熔融温度可减少这一类重金属的二次污染。重金属Cr的溶出量随溶剂pH值的升高而增加 ,而Cd、Pb、Zn在醋酸溶液中的溶出量最大 ,硫酸次之 ,水中最小。这是因为这些重金属和醋酸发生了络合反应 ,因而溶出量增大。     

重铬酸盐法中回流时间与COD值关系初探

水质的化学需氧量(Cr法)的测定,根据国家标准《水质化学需氧量的测定 重铬酸盐法》(GB11914-89),在水样中加入已知量的重铬酸钾溶液,并在强酸介质下,以银盐作催化剂,经沸腾回流后,以1,10-菲绕啉为指示剂,用硫酸亚铁铵滴定水样中未被还原的重铬酸钾,由消耗的硫酸亚铁铵的量换算成消耗氧的质量浓度,整个回流过程需约2小时,耗时又耗能。为此我们对回流时间与COD测量值的对比实验,认为回流时间可适当缩短,但不得低于30分钟,仍可得到较满意的结果。     

聚硅酸锌絮凝剂絮凝性能及水中残锌量的研究

对聚硅酸锌絮凝剂(PZSS)中硅锌物质的量比、投加量、水样pH值、絮凝慢搅时间及搅拌强度、沉降时间等因素对其絮凝性能、处理后清液和滤液残锌量的影响进行了研究,同时通过光子相关光谱法(PCS)、紫外吸收(UVA)扫描法对其粒径分布、Zn2+和Zn2+水解聚合物与聚硅酸的作用进行了进一步证明。结果表明,硅锌比1∶1、投加量1 mL/L、水样pH 7.0、慢搅时间10 min,沉降10 min的条件下,即可得到浊度和溶液中残锌量符合国家生活饮用水卫生标准的处理液。     

Cu-Fe-Co-Ni-Ce/γAl_2O_3催化湿式氧化城市污泥

制备催化剂Cu-Fe-Co-Ni-Ce/γAl2O3,开展污泥催化湿式氧化处理的实验研究。在温度180℃、搅拌转速600 r/min、常温当量氧分压1.0 MPa、催化剂添加量8.0 g/L的最佳工艺条件下,反应90 min的污泥COD去除率可达72.6%,Cu2+溶出量为19.2 mg/L;反应30 min,污泥固相中95.5%的有机物消解,30 min沉降比从94.4%降至8.4%,抽虑后含水率可下降至59.2%,体积减量94.4%。此外,污泥的催化湿式氧化处理工艺具有一定的资源化前景。     

钙法解吸并固定乙醇胺富液中CO2

针对醇胺类吸收剂富液中CO_2的解吸及后续处置所存在的不足,提出一种新型解吸方案——钙法.通过CO_2负荷试验和Ca(OH)_2投加量试验确定了该法理想处理负荷为0.84 mol·L-1,理想投加比例为C∶Ca=1∶1(摩尔比),此条件下反应15 min和30 min的解吸率达到52.17%和55.02%,这表明钙法矿化解吸乙醇胺富液中CO_2是可行的.在此基础上,进一步研究了pH、温度和搅拌强度对CO_2解吸固定效果的影响.试验结果表明,CO_2解吸率随着pH和搅拌强度的增加而增大,但当pH和搅拌强度增大到一定程度后,解吸率增长放缓甚至出现下降.较高的解吸温度尽管解吸率更大,但高温条件下无法达到矿化固定CO_2的目的.CO_2二次吸收负荷试验表明经钙法解吸后的MEA再生液具有良好的可重复使用性.     

热敏纸中双酚A迁移转化的研究

对热敏纸中双酚A的溶出、迁移和光降解动力学规律进行了研究,考察了热敏纸中双酚A在人工模拟汗液中的溶出规律,探讨了热敏纸与普通纸在一定湿度和压力下重叠放置时双酚A的迁移转化情况,研究了热敏纸中双酚A在不同温度和时间及不同光源下的降解规律.结果显示,不同光源下双酚A的降解符合一级反应动力学规律;热敏纸中双酚A的总含量约为13.06mg/g,在模拟汗液中的最大溶出量为10.35mg/g,温度和时间是影响溶出量的主要因素;湿度是双酚A从热敏纸迁移至普通纸中的主要影响因素.     

金属材料在天然河水中的腐蚀电位研究

目的弄清金属材料在天然河水中的腐蚀电位变化规律,获得它们的腐蚀电位序。方法利用自行研制的多通道电位自动采集装置,测试金属材料在武汉长江水中的腐蚀电位。结果获得了24种金属材料在天然河水中的腐蚀电位-时间曲线及腐蚀电位序图谱。结论金属材料在天然河水中初期腐蚀电位变化较快,同种类金属腐蚀电位变化规律基本相同,不同种类的金属材料腐蚀电位变化规律不同;金属材料在天然河水中的稳定腐蚀电位从低到高大致为镁阳极、纯锌、铝合金、铸铁、碳钢、低合金钢、铜合金和不锈钢。     

冰封状态下达里湖冰-水中浮游细菌群落结构差异

细菌是湖泊生态环境、物质能量循环的关键参与者.为了解寒旱区湖泊冰封状态下上部水体中浮游细菌群落结构变化特征,于2019年1月中旬,在内蒙古达里湖进行了15个取样点处的湖冰底层、冰下表层水等样品（"底冰"和"表水"）的采集与分析.结果表明,在门类水平上,达里湖底冰中浮游细菌群落多样性比表水中略低,且优势浮游细菌门类的相对含量出现明显冰-水差异.虽然底冰和表水中优势浮游细菌门类均由Proteobacteria、Actinobacteria、Cyanobacteria、Bacteroidetes、Verrucomicrobia、Planctomycetes、Tenericutes及Gemmatimonadetes等组成,但Proteobacteria的相对含量在底冰中平均达到63.64%,而表水中的平均相对含量下降到26.75%,明显小于Actinobacteri的平均相对含量（39.10%）.再者,由于冰封过程中"冷冻浓缩"作用导致氮（N）、磷（P）等元素迁移幅度不同,促使底冰和表水中Proteobacteria和Actinobacteria等优势细菌门类相对含量存在明显的差异响应,导致主要浮游细菌属种的相对含量出现冰-水明显不同.整体上,总磷（TP）和溶解性总磷（DTP）等变化成为影响底冰中优势细菌门类结构变化的环境因子,而溶解态无机磷（DIP）和氨氮（NH₄⁺-N）等变化成为影响表水中优势细菌门类结构变化的环境因子.显然,不同形态N、P元素的迁移幅度等成为影响冰封状态下湖泊表层水体中浮游细菌结构差异的主要影响因素,这也将为进一步分析寒旱区湖泊水生态环境提供基础数据.     

农田灰钙土中有机质和碳酸钙对Zn吸附-解吸行为的影响

采用序批平衡法,研究了Zn在去除有机质及去除碳酸钙前后灰钙土的吸附-解吸行为.结果表明,在试验土壤中吸附量均随着加入Zn浓度的增加而增加,且去碳酸钙土对Zn吸附固定能力明显低于灰钙土,即有机质对灰钙土Zn的吸附影响小于碳酸钙;去有机质及去碳酸钙前后灰钙土对Zn的吸附过程不适合用 Langmuir方程描述,而 Freundlich方程能够很好地拟合,调整后的决定系数R2￠均大于0.90,达到极显著水平(P<0.01);去除有机质和碳酸钙后灰钙土对Zn的解吸率都升高,且灰钙土去碳酸钙后解吸率略高于去有机质;去除有机质及碳酸钙前后灰钙土的解吸量均随吸附量的升高而升高,且去碳酸钙土解吸量最大,去有机质土次之,灰钙土最小;土壤有机质和碳酸钙对Zn均有较强的络合吸附效应,能有效降低Zn的迁移活性,从而促进吸附,抑制解吸.     

模拟排水沟渠非点源溶质氮迁移实验研究

农田排水沟渠是由水-底泥-植物组成的复合生态结构,其间非点源溶质的迁移转化对研究沟渠拦截、控制和管理农业非点源污染具有重要意义.本研究以模拟排水沟渠静态实验为基础,以典型非点源溶质氮素为例,分析了实验期内水体、底泥及芦苇不同介质内氮含量变化过程,分析了底泥吸附与解析、芦苇生长与衰败等年内不同时期对水体中氮素浓度的影响,探讨了水-底泥-芦苇复合生态体内氮迁移及对水体中氮浓度的影响机制.结果表明,底泥的吸附与解吸、芦苇生长的吸收和同化对水体中氮素浓度均有影响,10月之前这种影响表现为促使水体中氮素浓度降低,是水体的氮净化过程;10月之后这种净化作用开始降低,11月之后表现为促使水体中氮素浓度升高.同时,模拟沟渠水-底泥-芦苇生态体内氮迁移联系密切,任一介质内或介质间氮素迁移转化都会引起水体中氮素浓度相应调整.     

基于正定矩阵因子模型的大亚湾海域污染特征解析研究

深刻剖析近岸海域污染物的时空分布特征,精确识别各污染物来源,对改善海洋水环境质量和提升水环境功能具有重要意义。本研究以大亚湾海域为研究对象,结合超标倍数赋权法和空间集成分析技术,对海域表、底层水质进行综合评价;利用正定矩阵因子模型（PMF）识别区域污染源,解析各污染源对污染物的贡献率。结果表明：大亚湾表层水体以轻微污染为主,东南部存在轻度污染,西北部澳头海域存在中度污染,底层水体以轻度污染为主,西北部澳头海域存在重度污染;大亚湾表层水体主要污染源为生活污水（15%）、入海河流（15.5%）以及悬浮颗粒物（44.3%）,底层水体主要污染源为悬浮颗粒物（40.6%）以及石化废水（37%）。本研究提出的基于空间集成分析和正定矩阵因子模型的海域污染特征解析框架能够准确地对海湾进行水质综合评价和污染源解析,可为大亚湾水环境保护和科学管理提供依据和参考。     

焦化类污染场地堆式燃气热脱附工程示范与效果评估

近年来,有机污染土壤堆式燃气热脱附技术因具有二次污染可控、污染物去除率高以及修复成本低等优势得到快速发展,然而目前国内外关于该技术的工程示范与效果评估仍有待研究. 针对我国北方某退役焦化厂污染土壤,开展了2 000 m3的堆式燃气热脱附工程试验,系统分析热脱附过程中土壤的温湿度变化规律、修复效果以及能源消耗等情况,并提出堆式燃气热脱附技术的应用条件和优化方法. 结果表明:当加热运行至35 d时,堆体测温点平均温度达175 ℃,抽检的12组土壤样品中污染物浓度均远低于GB 36600—2018《土壤环境质量 建设用地土壤污染风险管控标准(试行)》中第一类用地筛选值,修复达标率为100%;运行至39 d时,收集水量共计310.4 m3,土壤体积含水率从25.8%降至10.3%左右;同时,该试验采用的烟气余热再利用技术将排烟温度降至300 ℃以下,使修复能耗降低约11.5%,即每修复1 m3污染土壤消耗约49.5 Nm3天然气和16 kW?h电量;此外,采用COMSOL软件模拟堆体的温度和湿度结果与试验结果的平均相对误差分别小于7.36%和7.49%,具有较好的吻合性. 研究显示,热脱附修复过程中堆体的底层平均温度处于较低水平,需提高底层加热管温度,或铺设岩棉板进行隔热保温措施,以提高堆体底层土壤的修复效率,研究结果可为有机污染土壤堆式燃气热脱附技术应用提供技术支撑.      

可再生胺法用于烟道气脱硫吸收解吸一体化的研究

以乙二胺-磷酸为吸收脱硫剂,用自制填料塔作为气液相传质设备,对烟道气中的SO2气体进行脱除和再生实验,通过间歇实验和全连续两种操作工艺,研究了一系列单因素实验,考察了乙二胺浓度、液气比、吸收液初始pH、解吸塔底是否通空气以及温度等对实验吸收率和解吸率的影响,最后得到最佳的工艺操作条件:解吸时塔底通空气,乙二胺浓度0.3～0.4 mol/L,吸收液初始pH=7.3～8.0,液气比L/G=1.0,解吸温度为100℃。     

土壤中重金属镉锌铅复合污染的研究

采用吸附与解吸实验及盆栽试验，研究了在重金属镉、锌、铅复合污染条件下，棕壤对重金属的吸附、解吸规律，以及菠菜吸收重金属的特点。结果表明：棕壤对铅、锌的吸附分别符合Ｌａｎｇｍｕｉｒ、Ｆｒｅｕｎｄｌｉｃｈ方程，对镉的吸附用Ｌａｎｇｍｕｉｒ、Ｆｒｅｕｎｄｌｉｃｈ及Ｔｅｍｋｉｎ方程回归都不显。重金属被吸附后的解吸率顺序为：Ｚｎ〉Ｃｄ〉Ｐｂ。Ｐｂ＾２＋与吸附位结合的牢固程度较单一污染时大，而Ｃｄ＾２＋和Ｚ     

紊流作用下泥沙释放磷的试验及数值模拟

为研究水体紊动对泥沙释放污染物的影响,引入近似均匀紊流模拟装置,开展不同强度紊动作用下泥沙运动释放磷动态过程及基本规律的试验,研究表明:紊动扩散作用对泥沙解吸释放磷有着十分重要的影响,紊动较弱时,泥沙尚未起动,床面泥沙颗粒吸附的磷元素解吸至孔隙水中,在垂向紊动扩散作用下输送至上覆水中,将使得上覆水中溶解态磷浓度增大;紊动作用较强时,泥沙逐渐悬扬至水体中,悬浮泥沙颗粒吸附的磷元素直接解吸至上覆水中,泥沙浓度越高,溶解态磷含量增长速率越大,达到平衡的时间越短.通过耦合紊流模型、水流泥沙数学模型、污染物对流扩散模型和Langmuir吸附动力学方程建立了紊动作用下泥沙释放磷的垂向一维数学模型,针对试验条件进行数值模拟,模拟结果与试验数据吻合较好,平均相对误差低于10%,可为模拟天然水体中泥沙悬浮释放磷的时空演化提供参考.     

表面活性剂强化好氧生物修复PAHs污染土壤效果研究

通过实验测试不同浓度梯度表面活性剂对PAHs的增溶效果,筛选出一种能够提升PAHs脱附于液相的表面活性剂,利用其与好氧生物促进剂的协同作用,强化土壤中PAHs的脱附及生物降解过程,并应用于中低浓度PAHs污染土壤的中试实验。通过对比营养物质投加量、氧气供给方式、含水率控制、人工翻抛频次等条件确定最佳的现场实施方式,其中氧气供给方式采用缓释氧药剂和人工翻抛2种曝气方式。结果显示:缓释氧+生物促进剂,辅以定期补水的养护操作,是最为有效的处理方式,总PAHs降解率可达91.24%,苯并(a)芘降解率可达89.86%,此技术路线不需要人工曝气,可大幅节省实施成本。该成果为国内中低浓度PAHs污染土壤提供了一种更加经济高效的解决方案。