高锰酸钾氧化水中沙拉沙星的动力学研究

选用高锰酸钾为氧化剂从动力学的角度研究高锰酸钾初始浓度,pH值和温度对沙拉沙星氧化反应速率的影响,并比较高锰酸钾氧化其他氟喹诺酮类药物（恩诺沙星,氧氟沙星,环丙沙星,诺氟沙星）的动力学参数,旨在为沙拉沙星污染治理提供科学依据和建议.研究得出：氧化过程符合二级反应动力学规律,随着高锰酸钾浓度和环境温度的升高,反应速率增加;相对于中性条件和碱性条件[K=30~47L/（mol·min）],酸性条件（pH=4~5）下其反应速率[K=66~91.28L/（mol·min）]要明显更快.高锰酸钾氧化沙拉沙星的动力学参数与环丙沙星的类似,在相关研究中可以适当参考环丙沙星的处理参数.     

温度对超声波与碱促进污泥厌氧产酸的影响

课题组前期研究表明,超声波和碱联合作用可显著促进污泥厌氧发酵产酸。在此基础上,该研究专门考察了温度对超声波与碱联合促进污泥发酵产酸的影响。研究结果发现,在10~37℃范围内,挥发性脂肪酸(VFAs)的产量随着温度的升高而增加,10℃条件下,VFAs产量为1 078 mg/L,37℃时,VFAs产量提高到3 705 mg/L。当温度提高到55℃时,VFAs产量反而下降至2 469 mg/L。机理研究表明,10~55℃范围内,碱性磷酸酶、酸性磷酸酶、α-葡萄糖苷酶和蛋白酶4种水解酶的活性随着发酵温度的升高而逐渐增强,有利于污泥中大分子有机物向小分子有机物的转化,与产乙酸、丙酸和丁酸密切相关的产酸酶的活性均在37℃时最高,55℃条件下各产酸酶活性较37℃均有大幅度下降。温度对水解产酸反应动力学的研究表明,在温度不高于37℃的条件下,产酸动力学参数随着温度的提高而增大,继续提高温度则减小,这正是VFAs产量在37℃时最高,55℃时显著下降的原因所在。     

高效藻类氧化塘处理有机废水的研究和应用

在普通氧化塘（SP）的基础上,发展起来的高效藻类氧化塘（HRAP）具有停留时间短、水深浅、连续搅拌等特点,在氮、磷的去除上具有明显的优势。通过比较高效藻类氧化塘与传统氧化塘的不同特点,详细叙述了高效藻类氧化塘对有机碳、N、P和病原体的去除机制,以及阳光、温度、pH等因素对COD、NH4－N、P、病原体的去除和对藻类生长的影响,并展望了研究前景。     

黄酒加工废弃物资源化利用途径

黄酒作为一种保健饮品越来越得到青睐,黄酒糟作为黄酒副产物随其产量上升而增加,这一富含营养成分的高浓度有机质若不经妥当处理必将造成环境污染,且本身也是一种资源浪费。目前,处理黄酒糟较为普遍的方式为直接用作饲料,不仅未能高效利用酒糟中的营养成分,同时也未将其做无害化处理,依旧可能产生环境风险。从黄酒糟成分分析入手,并将其与酒精糟、甘蔗糟、白酒糟等进行比较分析后得出糟渣间成分的相似性与可比性,再借鉴国内外对各种糟渣的资源化处理方式,论述了几种可行的黄酒糟资源化途径,包括用作饲料、制取单细胞蛋白(SCP)、植物培养基、厌氧消化产氢产甲烷、成分提取等途径。     

生物反应器中投加含硅聚铁混凝剂的协同作用研究

比较了将含硅聚铁混凝剂分别投加到反应器和出水中两种工艺对COD和磷的去除效果.结果表明: 混凝剂投加量在40 mg/L以下时,前者出水中的磷低于后者,此时将混凝剂投加到反应器中具有生物协同作用,30 mg/L时协同作用最明显; 当混凝剂的投加量增加到50 mg/L时两种工艺出水中的磷没有明显差别,不再具有生物协同作用; 混凝剂投加量为10～50 mg/L时,两种工艺的出水COD差别不大,没有协同作用.将混凝剂直接投加到反应器中可省去混凝、沉淀所需的设备及构筑物,从而节约投资.因此为提高对TP和COD的去除效果,可直接将混凝剂投加到生物反应器中.     

后疫情重建阶段的碳排放趋势与减排策略研究

本研究利用北京理工大学最新研发的环境经济系统多主体模型,实现了对中国不同部门CO_2排放的中短期高精度模拟,研究在后疫情重建阶段中国财政刺激政策以及行业减排路径对碳排放与经济增长的影响。结果表明,由于"新基建"等疫后重建活动较多针对受疫情直接影响的人类活动高度聚集部门,若财政刺激政策与疫情防控在时间上保持同步,则前者对CO_2排放的增加效果不超过0.4%。各行业减排组合情景下CO_2排放增长率在2021年中位值为4.7%,之后直到"十五五"初期,各情景中位值在1.0%～1.4%。碳排放增长率具体取决于行业的低碳转型速度。相对于"十四五"单位经济产出CO_2排放降低18%的目标,各行业若减碳速度加倍,对降低中国碳排放贡献程度由高到低依次为电力、钢铁、水泥、交通及石化。仅在电力行业加速减碳的各情景下,中国可以在"十四五"至"十五五"初期将CO_2排放维持在稳定水平。与此同时,随着疫情减弱和经济系统中各主体适应性增强,中国GDP将维持平稳增长。上述结果表明,将疫后经济重建与绿色转型相结合,有望在实现经济持续增长的同时,使碳排放按时甚至提前达峰。     

天然沸石生物再生途径机理研究

在模拟沸石床系统中,对比探讨了曝气、异养菌和硝化细菌3个因素单独或共同作用对沸石再生效果的影响.结果表明,在本试验条件下,曝气作用、异养菌代谢和硝化作用分别可将沸石的再生效率提高0.5%~1.0%、20.9%~31.1%和120%~180%,3个因素影响大小依次为硝化细菌＞异养菌＞曝气吹脱.当异养菌与硝化细菌共存时具有协同再生作用,不仅可提高系统的再生效率(接近100%),而且还可提高沸石的再生率(约10%).离子交换、曝气和异养菌单独或共同作用下沸石的再生过程可用y =1-e-kx方程模拟;存在硝化细菌作用时沸石的再生过程前、后段分别用线性方程y =kx和Monod方程拟合(R2＞0.99).结合沸石再生前后表观形态变化的观测,探讨了沸石的再生机理.     

零价铁修复土壤及地下水的PRB技术

零价铁可渗活性栅(Fe0-PRB)技术,被证明是一项修复由卤代烃、卤代芳烃和有机氯农药以及一些有毒金属(如铬、硒、铀、砷和锝等)引起的土壤及地下水污染的有效技术。本文介绍了零价铁还原脱氯的机理以及影响反应速率的因素;进一步讨论了国内外利用零价铁修复受污染土壤及地下水的研究现状和发展趋势。     

三氟乙酸的环境影响来源及其降解

氟氯烃(CFCs)替代物的应用已超过20年,而三氟乙酸(TFA)是其大气中降解的主要产物之一,在全球范围内广泛分布。文章在概述TFA特性和污染现状的基础上,介绍了TFA的来源、汇和环境影响,综述了现有的降解技术,提出了今后研究的展望。由于TFA性质稳定,易于在水体聚积,近十年来开始得到全球研究人员的关注,研究内容主要在环境浓度监测上。TFA在我国环境浓度低于发达国家,但都呈现增长的趋势。TFA具有生物毒性,在自然条件下无明显光解和生物降解,累积到一定浓度时会对整个生态系统,尤其是陆生植物造成显著危害,从而造成潜在威胁。TFA主要来源于CFCs在大气中的降解,主要汇于水体。TFA现有的成功降解报道较少,相对有效的方法是光催化降解法,这也会成为今后的TFA降解研究的主要方法。     

污水中短长链全氟羧酸检测方法的开发

开发了弱阴离子交换柱固相萃取+高效液相色谱-负电喷雾-串联质联法[WAX-SPE+HPLC-ESI(-)-MS/MS]检测污水中碳链长度在2~14内的全氟羧酸(PFCAs).采用弱阴离子交换(WAX)柱进行固相萃取时,将污水水样用甲酸酸化至pH=3.0,并使用2%甲酸溶液作净化溶剂、1%氢氧化铵甲醇溶液作洗脱溶剂,则可使短长链PFCAs(C2~C14)均具有较高的回收率,并克服了反相固相萃取柱对短链PFCAs(C2~C5)回收率低的缺点.为了验证方法的有效性,对上海市市政污水处理厂A和B的进水进行检测,结果表明各种PFCAs的回收率分别在56%~121%和54%~120%的范围内,相对标准偏差(RSD)分别小于11%和14%,方法检出限和定量限分别在0.2~1.0 ng/L和1.0~5.0 ng/L的范围内,这充分证明了该方法的可靠性.此外,在处理厂A和B内含量最高的PFCAs均为全氟辛酸(分别为743 ng/L和837 ng/L),其次为三氟乙酸(分别为139 ng/L和489 ng/L).