不同pH下铁氧化物表面结合铁系统还原硝基苯的研究

研究了针铁矿、赤铁矿、磁铁矿和钢渣4种铁氧化物表面结合铁系统对硝基苯的还原转化,并对不同pH值下的还原机制进行了分析.在pH为6.5～7.0时,赤铁矿、磁铁矿和钢渣通过吸附Fe(Ⅱ)形成的表面结合铁系统,对硝基苯具有较强的还原能力,还原效果由高到低依次为磁铁矿、赤铁矿和钢渣,磁铁矿、赤铁矿还原率随着pH值升高而升高,而钢渣组还原率差别不大.针铁矿虽然吸附的Fe(Ⅱ)量最多,但没有还原活性.在pH值为6.0时,赤铁矿和磁铁矿对Fe(Ⅱ)吸附量较少,对硝基苯没有还原效果,而钢渣在pH 6.0时仍可吸附大量Fe(Ⅱ),对硝基苯的还原率与pH 7.0时相当.在pH超过7.5时,溶解性Fe(Ⅱ)转化为Fe(OH)₂,Fe(OH)₂成为系统的还原动力,铁氧化物的存在反而抑制了Fe(Ⅱ)系统的还原能力.     

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).     

Alcaligenes sp. XJ-T-1利用废弃油脂生产破乳剂研究

生物破乳剂是一种应用于油水乳状液分离的新型破乳剂.本研究对筛选得到的1株高效破乳剂产生菌XJ-T-1（鉴定结果为Alcaligenes sp.）代谢产生的生物破乳剂进行了理化性质、破乳能力和废弃油脂利用能力分析.采用废弃油脂Ⅱ为碳源,可提高生物破乳剂产量4.6倍,XJ-T-1在以液体石蜡和废弃油脂培养8　d后该菌能使水的表面张力从72 mN/m下降到32 mN/m, CMC-1分别为10、 20;以液体石蜡为碳源培养得到的生物破乳剂在油包水型、水包油型模型乳状液的破乳率分别达到了96%、 50%;而以废弃油脂Ⅱ为碳源培养得到的生物破乳剂的破乳率分别为97.8%、 65％;采用煤油脱出率、乳状液脱除率和水脱出率3种评价方式对破乳效果评价发现生物破乳剂最先作用于乳状液的连续相;采用TLC和IR对废弃油脂生产破乳剂得到的破乳剂有效成分进行鉴定,结果为脂肽与石蜡培养产物相同.     

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。     

基于层次分析法和SPA-马尔科夫链的煤气单元风险评估

为能更客观评估冶金企业煤气单元风险,解决冶金企业煤气单元标准化评审过程中分值介于界限值左右不能明确判定等级的情形,构建了基于层次分析法的SPA-马尔科夫链的煤气单元风险动态评估模型,根据相关标准规范构建了煤气单元风险评估指标体系,运用层次分析法赋予各评估指标合理的权重,通过SPA计算联系度反映单元风险的大小及变化趋势,运用马尔科夫链模型推算下一时段的联系度等,从而判断煤气单元下一周期的风险动向,为明确冶金企业煤气单元标准化等级提供参考方法。通过算例分析可知,构建的动态评估模型对于解决以上问题是科学、有效的。     

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。     

模拟城市污水在厌氧、缺氧以及好氧反应器中的毒性削减研究

采用发光细菌法测定城市污水毒性,并研究了模拟城市污水分别在厌氧、缺氧、好氧条件下的毒性削减情况.试验采用人工配水,其中添加了甲苯、邻二甲苯、对二甲苯、吲哚、吡啶、环己酮、苯丙酸7种有毒有机物.并用GC-MS检测上述有机物在不同生物处理过程中的降解情况及出水有机物的变化情况.结果表明,模拟城市污水经厌氧生物处理后毒性增大(HRT≤10h);缺氧生物处理对模拟城市污水的毒性略有削减;而好氧生物处理对模拟城市污水的毒性削减能力较强,效果明显.     

潜流人工湿地负荷变化对脱氮效果的影响研究

通过15个月的现场监测试验,研究了约40种入水负荷下人工湿地的脱氮效果,总结了芦苇、茭草、混合种植以及无植物潜流湿地在不同水力负荷和污染负荷下的单位面积出水氮负荷和去除率的变化规律.4种潜流系统入水负荷从400mg·(m²·d)^-1变化到8 000 mg·(m²·d)^-1,出水负荷小于7 000 mg·(m²·d)^-1,研究表明,潜流湿地出水负荷随着入水负荷的升高而升高,具有明显的线性相关关系.单位面积总氮的去除率在低负荷条件下随入水负荷的升高而升高,但在高负荷时单位面积去除率基本维持在一定的水平,不受入水负荷的影响,去除率变化波动较大.各系统的最佳运行范围在2 000～4 000mg·(m²·d)^-1之间,平均去除率在1 062～2 007 mg·(m²·d)^-1之间.床体间比较认为,植物床脱氮效果明显好于空白床,芦苇床、茭草床单位面积脱氮效率高出空白床63%和27%;同时考察的植物吸收量证明,植物吸收氮的量非常有限,不到去除量的5%,证明植物主要通过吸收以外的其它因素如改善水力条件和根系微环境来提高系统的氮去除效率.研究结果为潜流湿地脱氮机理的理解和设计提供参考.     

人工湿地中污染物去除的数学模型

讨论了人工湿地三种常用的数学模型(衰减方程、一级动力学模型和生态动力学模型),并对其研究历史、发展应用、理论基础、基本形式、建立方法,及其各自的优缺点做了分析。从中可以看出,人们对人工湿地去除污染物的内在机制尚缺乏定量化的了解,目前还很难对其的设计、运行和预测做出准确的评价,因此影响了这一高效低耗的生态污水处理技术的推广和应用,而人工湿地生态动力学模型的不断完善可以从根本上解决这一问题。     

用生活污水在常温下培养厌氧颗粒污泥的研究

用COD为300mg/L左右的生活污水在常温下(>17·C)启动5L升流式厌氧污泥床(UASB)反应器.接种消化污泥5.6keSS/m3,初始有机容积负荷为0.6kgCOD/(m3·d),水力停留时间为8h.稳定后逐步增加有机容积负荷.一个月后即有颗粒污泥出现,50d后反应器达到稳定的处理效果.运行145d后,污泥中大于0.5mm的颗粒污泥占总重量的73.5％,最大粒径可达3mm,比重为1.07SVI在20左右,污泥中产甲烷菌主要是索氏甲烷丝菌.用颗粒化后的反应器处理生活污水时,水力停留时间可短至6～4h,当水温不低于17℃时,出水COD均低于100mg/L,可达到排放要求。