纳米Fe2O3与纳米SiO2对石英砂表面改性的制备工艺优化研究

以普通石英砂滤料为原材料,纳米Fe2O3、纳米SiO2为改性剂,环氧树脂为粘结剂,表面负载量和附着强度为评价指标,通过正交试验与固定因素不同水平连续性试验等方法,制备了两种纳米氧化物改性石英砂(Nano-oxide coated sand,Nano-OCS).同时,研究了不同制备因素对Nano-OCS表面氧化铁负载量和附着强度的影响,并探讨Nano-OCS制备工艺的最佳优化条件.结果表明,水浴加热过程对改性剂和粘结剂进行慢速搅拌,最佳转速为50r·min-1,时间为45min,烘干时间1h,温度(120±5)℃,纳米Fe2O3(65.8g·L-1)与未改性石英砂(RQS)的最佳投加比(体积质量比,下同)为C=0.23mL·g-1,改性剂环氧树脂(99%)溶液与RQS的最佳投加比为C1=0.035mL·g-1,纳米SiO2(10g·L-1)与RQS的最佳投加比为C2=0.17mL·g-1,在最优条件下制备的样品负载量和有机物吸附率均达到92%.投加过量时,有机物吸附率明显减小.与传统的低温碱性沉积法或高温煅烧制得的Nano-OCS相比,加入了粘结剂环氧树脂,用低温水浴固化的方法所制得的Nano-OCS,负载量提高了约8倍,脱附率降低70%以上.本法采用无添加剂的粘结剂,表面改性后不会对水体产生二次污染.     

不同营养水平沉积物在不同pH下对磷酸盐的等温吸附特征

研究了不同营养水平沉积物在不同pH下对磷酸盐的吸附等温线,分别采用了线性和非线性2种方法拟合吸附等温线,并分析比较了2种方法的适用性.结果表明:①不同营养水平沉积物对磷酸盐的吸附量在接近中性时最大,酸性和碱性条件下均下降,污染严重的沉积物对磷酸盐的吸附受pH影响较污染轻的大;②不同pH下,不同营养水平沉积物对磷酸盐的吸附等温线没有明显规律;③沉积物对磷酸盐的吸附行为采用线性和非线性拟合均存在不足,不能仅仅根据R2和X2的大小进行拟合方程的适用性比较;④为了获得更为真实可靠的拟合结果,可以利用线性和非线性方法分别进行拟合,而每一种拟合方法也要同时采用多种拟合方程,在对多个拟合结果比较的基础上确定更符合实验数据的拟合方程.      

生物质炭和秸秆配合施用对土壤有机碳转化的影响

为探讨生物质炭和秸秆碳输入对土壤碳构成和转化的影响,通过室内培养试验,研究了单施生物质炭、秸秆及两者配合施入下土壤二氧化碳的释放特征以及土壤微生物碳和有机碳的变化.结果表明,秸秆有机碳在土壤中的矿化率为21.50%(2%添加水平),远大于等量生物质炭的矿化率(8.09%);施用等量(占4%土重)生物质炭和秸秆,培养200 d后土壤有机碳含量分别为24.40 g·kg~(-1)、17.40 g·kg~(-1),表明生物质炭对有机碳的提升作用大于秸秆的.施用生物质炭对土壤固有有机碳有一定的保护作用,生物质炭与秸秆配合施用促进了秸秆的矿化,对有机碳矿化影响的交互效应为正值.施用秸秆能大幅度增加土壤微生物碳,而生物质炭对土壤微生物碳影响小;秸秆和生物质炭配合也增加了土壤微生物碳,但其交互效应与培养时间、施用量等有关,可正可负.     

川北高台原区废弃煤矿枯水期矿井涌水水化学特征及成因分析

对废弃煤矿矿井涌水的水化学特征及成因进行分析,可为保护矿区地下水环境提供理论支撑.基于地质背景,通过对比枯水季节川北高台原区废弃煤矿矿井涌水与背景泉点水化学指标,并采用聚类分析方法对矿井涌水中离子指标进行统计,进而对其特征及成因进行了研究.结果表明:地层中黄铁矿中硫元素氧化是矿井涌水水化学特征变化的开端,受研究区矿井涌...     

基于十圩港考核断面达标的入江支流污染来源研究

泰州靖江市新十圩港大桥省考断面近年来水质出现超标现象,为了控制该断面水质达标,不让超标水汇入长江.基于水文、水质和污染源资料,建立了靖江市十圩港河流一维水环境数学模型.利用控制断面达标法、污染影响分担率计算法得到十圩港河道的水环境容量与各镇分担率.与现状污染物入河量对比,从而确定了研究区域内各类污染物的削减量;根据各入...     

NG/NC基体对复合改性双基推进剂机械感度的影响

目的 研究硝化甘油（NG）增塑的硝化棉（NC）基体对复合改性双基（AP/CMDB）固体推进剂机械感度的影响。方法 采用光辊压延法和柱塞式挤出法,分别制备NG增塑的NC吸收药样品及以其为基体的固体推进剂样品,采用扫描电镜表征不同增塑比的NC/NG基体及推进剂的微观形貌,采用摩擦感度仪、撞击感度仪测试NG/NC基体及推进剂的机械感度。结果 当NG的质量分数由41.5%降至37.5%时,NG/NC基体的撞击感度降低53.0%。加入超细高氯酸铵（AP）后,采用NG质量分数为37.5%的基体的推进剂,撞击感度增加46.7%,而加入球形铝粉后,AP颗粒分散均匀性和NG/NC网络均匀性增加,推进剂抗冲强度提高,撞击感度及摩擦感度分别降低44.4%和20.0%。结论 AP/CMDB推进剂的机械感度与微观结构明显相关,AP的加入提高了推进剂机械感度,Al粉的加入提高了粉体的分散均匀性和NG/NC对粉体颗粒的包裹效果,降低了推进剂机械感度。     

太湖底泥营养要素动态释放模拟和模型计算

采用太湖湖区底泥,根据环型水槽实验总结了各种扰动强度下太湖底泥的起动、悬浮和营养盐释放规律.环型水槽内水体流速均匀且能够通过控制水槽的转速精确控制水槽的水体流速.通过考察水槽中水体TN、TP浓度的变化,建立起了底泥TN、TP释放率(y)与水体流速大小(x)的定量化关系.根据实验确定的各种参数,采用ECOMSED模型计算模拟,并和太湖实测资料进行了对比,结果较为合理.由于目前太湖的野外监测资料存在较明显的时空不一致性,模型参数率定的精度受到了较大影响,通过室内实验模拟底泥的内源释放对太湖的富营养化治理具有重要意义.     

风浪作用下的底泥悬浮沉降及内源释放量研究

分别于春夏秋冬4个季节对太湖梅梁湾水体开展了5次野外实验,利用沉积物捕获器收集沉积物,采用Gansith公式法计算了沉积物的再悬浮通量,并建立了其与风速的关系;对代表不同风浪作用下的太湖悬浮物进行了7次静沉降实验,计算了悬浮物的静沉降通量,并建立了其与悬浮物浓度关系.以3.7 m/s为界对低泥悬浮沉降过程进行分解和概化,计算了2005年每日的悬浮沉降量,并利用近10年的风速资料估算了太湖年均内源释放量,结果表明,太湖每日的内源释放量受风速影响显著,和风速变化趋势较为接近,然而不同营养盐的释放状况却各不相同.太湖内源年均进人水体的净底泥量有19.03万t,冬季最大.夏季次之;就营养物质释放量而言,COD约4.96万t、总氮约7 773.0 t、总磷约275.5 t.其中秋季营养物质释放量最小,夏季最大.     

产多胺细菌调控根际细菌群落阻控小麦Cd吸收效应

土壤中的一些功能微生物能够通过吸附和沉淀等作用固定重金属,降低其有效态含量,从而阻控作物对重金属的吸收,在中轻度重金属超标农田钝化修复中发挥着重要作用.通过盆栽试验,借助高通量测序技术研究外源产多胺细菌Bacillus sp.N3的接种对小麦Cd吸收和根际土壤细菌群落组成和功能的影响.结果 表明,与不接菌对照相比,菌株...     

基于31省MRIO模型的中国省际碳转移及碳公平研究

基于MRIO模型方法自主编制了2012年中国区域间投入产出表,测算了中国31省在生产者责任和消费者责任视角下的碳排放量,以及省际贸易隐含碳转移量.在此基础上,分别从各省在省际贸易隐含碳净转移与隐含GDP净转移之间的关系、污染贸易条件值以及碳基尼系数三个方面分析了我国省际碳公平性问题.由于经济发展水平、资源禀赋、产业结构和能源结构的差异,各省在生产者和消费者视角下的碳排放量存在明显差异;隐含碳净转入省份多位于西部或属于欠发达省份,隐含碳净转出省份多为经济发达省份.中国31省在省际贸易中存在着明显的碳不公平现象,部分发达省份不仅让外省承担了自身的部分碳排放,而且获得了来自外省的GDP净输入,污染贸易条件值也小于1,在碳排放空间分配及经济效益上均处于绝对优势地位;而部分西部省份不仅为外省承接了部分碳排放还对外省净输出了GDP,污染贸易条件值也大于1,在碳排放空间分配和经济效益上均处于绝对劣势地位.2012年我国31省碳基尼系数在消费者责任视角下为0.24,在生产者责任视角下则达到了0.31,表明生产者责任视角下我国省际碳排放空间分配不公平性有所增强.