镧、铈对厌氧颗粒污泥产甲烷的Hormesis效应及其动力学研究

间歇培养条件下研究了单一稀土元素镧(La3 )和铈(Ce3 )在不同浓度水平下对厌氧颗粒污泥活性及其动力学行为的影响.结果表明,La3 和Ce3 对厌氧颗粒污泥比产甲烷活性有促进作用的浓度范围均为0.01～0.1 mg·L-1,促进作用浓度峰值均为0.05mg·L-1,最大促进百分比分别为10.35%和20.79%;La3 和Ce3 对SMA(比甲烷活性)的半抑制浓度分别为5mg·L-1和1000mg·L-1,La3 较易对污泥产生抑制作用.米-门方程可以用来描述厌氧消化过程中甲烷发酵阶段的动力学行为,稀土元素La3 和Ce3 投加至反应系统后,提高了甲烷发酵过程的动力学常数Vmax和半饱和常数Ks.     

瓦斯抽采PC-CAS基封孔材料优化及其膨胀作用分析*

为了研制以硅酸盐/铝酸盐水泥、生石灰、生石膏为主的PC-CAS基封孔材料,采用正交试验优化材料配比、开展膨胀力研究,并用扫描电镜观测料-煤胶结形貌。研究结果表明:材料的最优配比为A2B2C4,其具备优良的流动性、强度及致密性,造浆量达2 100 mL/kg;PC-CAS基材料具有显著的膨胀性,其膨胀力随时间先增大而后趋于稳定,并且该膨胀力随着径向约束的提高而增大;相比于FP材料,PC-CAS基材料产生的膨胀力能够显著降低材料-煤岩界面的空隙并在一定程度上压密煤体内部的裂隙;该材料产生的膨胀力可压密封孔段围岩、提高封孔质量,并为后期“二次注浆”提供保压条件。工业试验结果表明,采用PC-CAS基材料进行封孔可显著改善抽采效果,将原有平均浓度10.11%提升至20.08%。     

海积平原区某非正规垃圾填埋场地下水氨氮污染模拟研究

本研究结合天津市海积平原区水文地质条件,构建了某非正规垃圾填埋场地下水溶质运移模型,并将该模型用于预测分析垃圾填埋场地下水氨氮污染迁移规律.采用敏感性分析研究了渗透系数、孔隙度和弥散度等参数的变化对模拟结果的影响.模拟评价了地下水氨氮污染抽出处理效果.研究结果表明,氨氮污染羽在10年内最大迁移距离为648 m,污染面积达到368667 m~2,高浓度氨氮污染羽主要分布于南部浅层潜水含水层.抽出处理方案效果不佳,易导致氨氮污染羽的拖尾和反弹效应.本研究可为海积平原区地下水氨氮污染治理、修复提供理论参考和依据.     

新常态下要科学认识环境管理六个量的关系

针对新常态下环境管理面临的机遇与挑战,本文提出了环境管理工作要树立新的思维,并在此基础上深入剖析了总量与质量、容量与流量、存量与增量的关系。现行的总量控制制度在实施过程中带来的污染减排潜力越来越小,因此,环境管理的目标应从以污染排放控制为主向以环境质量改善为主转变,通过采取具有针对性的差异化容量总量控制管理手段,实现污染排放流量管控,同时,应充分考虑现有环境本底负荷的问题,实现污染存量和可能增量的协同控制,这对于推进环境管理工作的战略转型具有借鉴意义。     

武汉地区水环境中全氟化合物污染水平及其分布特征

武汉作为中国氟化工行业的主要生产基地之一,其水环境中全氟及多氟类化合物(PFASs)污染情况对评估该地区水环境生态安全至关重要。采集了武汉城区10个污水处理厂进、出口污水和19个地表水样品,利用HPLC-ESI-MS/MS技术分析研究该区域水环境中PFASs污染水平及其分布特征。结果发现,武汉地区的污水和地表水样品中,PFASs污染均以短链同系物全氟丁酸(PFBA)和全氟丁基磺酸(PFBS)为主。污水处理厂进、出口污水中PFASs总浓度分别为11.8~12 700 ng·L~(-1)和19.1~9 970 ng·L~(-1)。在城区15个湖水样品中,PFASs总浓度为21.0~10 900 ng·L~(-1);在流经城区的4个江水样品中,PFASs总浓度为4.11~4.77 ng·L~(-1),比湖水样品中PFASs浓度水平低1~2个数量级。与污水中PFASs空间分布趋势一致,各湖泊水样中PFASs总体水平呈现汉口汉阳武昌的趋势,表明城市工业布局与人口密度程度直接影响城市PFASs污染空间分布。值得注意的是,与以往水环境中PFASs污染以全氟辛酸(PFOA)和全氟辛基磺酸(PFOS)为主不同,武汉地区水环境中PFASs污染以短链同系物为主,表明短链替代效应已经渐渐在中国化工领域出现,中国全氟行业在响应国际组织规范和建议的基础上做出了实质性进展。然而,对于短链PFASs的污染特征、迁移运输以及生态风险等科学问题,还需要更进一步的研究。     

长三角背景点夏季大气PM2.5中水溶性无机离子污染特征及来源解析

为研究长三角背景点夏季PM_2.5污染特征,于2018年5月30日—8月15日在上海市崇明岛对PM_2.5样品进行昼夜采集,并对其中水溶性无机离子(Cl-、NO₃-、SO₄2-、Na+、NH₄+、K+、Mg2+、Ca2+)进行了分析.运用PSCF(潜在源贡献)方法判别污染物排放源区,并结合PCA(主成分分析)和PMF(正交矩阵因子)源解析探究PM_2.5来源.结果表明:①观测期间崇明岛ρ(PM_2.5)平均值为(33±21)μg/m3,低于GB 3095—2012《环境空气质量标准》一级标准限值(35 μg/m3),但在部分时段存在显著超标现象,ρ(PM_2.5)最高值在120 μg/m3以上.②水溶性无机离子质量浓度平均值为(14±9.3)μg/m3,占PM_2.5的42.4%,其中SNA(SO₄2-、NO₃-、NH₄+三者统称)为主要离子,占水溶性离子总质量浓度的85.7%.③n(NH₄+)/n(SO₄2-)(NH₄+与SO₄2-的摩尔浓度比)显示,清洁期〔ρ(PM_2.5) < 15 μg/m3〕呈贫铵状态,过渡期〔15≤ρ(PM_2.5)≤35 μg/m3〕和污染期〔ρ(PM_2.5)>35 μg/m3〕均呈富铵状态;过渡期SNA主要以NH₄HSO₄和NH₄NO₃形式存在,而污染期则主要以(NH₄)₂SO₄和NH₄NO₃形式存在.④通过对两次典型污染事件进行离子相关性分析和PSCF分析发现,E1污染事件(5月30日—6月8日)为局地生物质燃烧型污染事件,E2污染事件(7月23日—8月1日)为区域传输污染事件.源解析结果进一步表明,两次典型污染事件期间气态污染物的二次转化对PM_2.5的贡献最显著,贡献率分别为62.8%和59.8%;其次是生物质燃烧,其贡献率分别为32.5%和20.1%;E2污染事件期间海盐源对崇明岛PM_2.5贡献率较高(16.6%),远超过E1污染事件期间对PM_2.5的贡献率(2.7%).研究显示,区域输送对崇明岛PM_2.5有显著贡献,二次颗粒物累积是崇明岛PM_2.5超标的主要原因.      

Cu2O光催化降解水中对硝基苯酚的研究

用CuCl水解法制备Cu2O粉末,用透射电镜(TEM)和X衍射(XRD)对Cu2O粒子进行了表征.在仿太阳光源的照射下,研究了Cu2O对水中难降解有机污染物对硝基苯酚的光催化降解效果.结果表明,在8 h内,对硝基苯酚几乎完全降解.在催化剂用量为0.2 g时,对浓度为22.4 mg/L的200mL对硝基苯酚溶液有良好的降解效果.降解反应符合一级反应动力学.     

病毒对地下水的入侵风险与防控对策浅析

病毒可能会成为人类未来的“头号公敌”,全球地下水病毒污染事件频繁发生,因此,病毒对地下水的影响和防控逐渐受到国际重视.为进一步了解地下水病毒入侵,通过文献检索调研,分析了病毒进入含水层的途径、在地下水中迁移的限制性因素、在多孔介质中的转化过程,总结了地下水病毒入侵防控相关方法、技术、政策,探讨了风险防范意识有待加强、地下水病毒科学研究存在短板、应急防控与预警能力不足等问题及挑战.参考国内外相关研究成果和实践经验,初步提出地下水病毒入侵风险防控对策建议:①源头排查风险,防患于未然.在地下水饮用水水源地保护区及补给区,排查防疫类污染源渗漏情况,经过化学或高温消毒后再使用农村地下水饮用水、生活用水.②加强地下水饮用水水源地病毒调查研究.研究病毒在土壤及地下水中的存活能力、迁移转化机制、环境行为特征、模拟预测技术、健康风险评价方法,制定相关规范、指南.③筹划应急防控对策.做好地下水应急监测预警、饮用水消毒处理、环境质量信息公开等相关准备工作,制定地下水饮用水水源地病毒应急防控预案.      

Variation in humic and fulvic acids during thermal sludge treatment assessed by size fractionation,elementary analysis,and spectroscopic methods

Thermal pretreatment can be applied to sludge anaerobic digestion or dewatering. To analyze the variation in humic substances during thermal sludge treatment, sludge humic and fulvic acids were extracted before and after 30-min thermal treatment at 180℃, and then their contents, molecular weight distributions, elementary compositions, and spectral characteristics were compared. The results showed that the total contents of humic and fulvic acids in the sludge almost remained constant during thermal treatment, but 35% ofhumic and fulvic acids were dissolved from the sludge solids. Moreover, both humic and fulvic acids were partly decomposed and 32% of humic acids were converted to fulvic acids. The median value of the molecular weights of humic acids decreased from 81 to 41 kDa and that of fulvic acids decreased from 15 to 2 kDa. Besides the reduction in molecular size, the chemical structures of humic and fulvic acids also exhibited a slight change, i.e. some oxygen functional groups disappeared and aromatic structures increased after thermal sludge treatment.