TiO2光催化复合分离膜对水中天然有机物的去除

在水源污染越来越严重、水质标准日益严格的背景下,超滤（UF）已逐渐成为替代饮用水常规处理技术的最佳选择之一。本研究中采用相转化法,将聚偏氟乙烯（PVDF）、聚乙二醇（PEG）和二氧化钛（TiO2）共混制得光催化复合分离膜并对其进行扫描电子显微镜（SEM）、原子力显微镜（AFM）和X射线能谱仪（EDS）等相应的表征。比较了有无光照条件下,PVDF-PEG和PVDF—PEG—TiO2膜对腐殖酸（HA）的截留和超滤过程中的膜污染情况。研究结果表明,TiO2光催化复合分离膜能提高对水中天然有机物的去除并同时降低膜污染。紫外光照强度越强,PVDF-PEG—TiO2膜的抗污染性能越好。另外,光催化能更有效地减少超滤初始浓度较低的腐殖酸溶液过程中的膜通量衰减。     

Alum split applications strengthened phosphorus fixation and phosphate sorption in high legacy phosphorus calcareous soil

High phosphorus (P) saturation arising from historic P inputs to protected vegetable fields (PVFs) drives high P mobilisation to waterbodies. Amendment of soils with alum has shown potential in terms of fixing labile P and protecting water quality. The present 15 month pot experiment investigated P stabilisation across single alum application (Alum-1 treatment, 20 g alum/kg soil incorporated into soil before the maize was sown), alum split applications (Alum-4 treatment, 5 g alum/kg soil incorporated into soil before each crop was sown i.e. 4 × 5 g/kg) and soil only treatment (Control). Results showed that the Alum-1 treatment caused the strongest stabilisation of soil labile P after maize plant removal, whereas the P stabilisation effect was gradually weakened due to the transformation of soil non-labile P to labile P and the reduced active Al³⁺ in soil solution. For the Alum-4 treatment, soil labile P decreased gradually with each crop planting and was lower than the Alum-1 treatment at the end of the final crop removal, without any impairment on plant growth. The better P stabilisation at the end of Alum-4 treatment was closely correlated with a progressive supply of Al³⁺ and a gradual decrease of pH, which resulted in higher contents of poorly-crystalline Al, Fe and exchangeable Ca. These aspects were conducive to increasing the soil P stabilisation and phosphate sorption. In terms of management, growers in continuous cropping systems could utilise split alum applications as a strategy to alleviate P losses in high-P enriched calcareous soil.     

烯胺活化羟乙基乙二胺吸收CO2的反应热

以羟乙基乙二胺（AEEA）为基础吸收剂,分别加入二乙烯三胺（DETA）、三乙烯四胺（TETA）、四乙烯五胺（TEPA）作为活化剂,探讨了不同烯胺体积分数和CO2负载量（吸收的CO2与活化吸收剂的摩尔比）对各烯胺活化的AEEA吸收剂CO2吸收热、解吸热、CO2脱除率的影响。综合对比结果,最优的活化吸收剂为AEEA+5%（φ）DETA,其最低CO2吸收热为63.0 kJ/mol（以每摩尔CO2计）,解吸热为82.5 kJ/mol,CO2脱除率为76.2%。     

新型生物强化A2/O系统在苯胺废水处理中的应用

针对常规A~2/O系统中污泥菌群泥龄不平衡、易受有毒物质毒害而难以有效处理苯胺类废水的问题,采用经驯化并固定的包埋菌对A~2/O系统进行强化。考察了常规A~2/O系统和生物强化A~2/O系统对氨氮(NH_4~+-N)、总氮(TN)、化学需氧量(COD)的去除效能,且研究了强化前后系统微生物的响应情况。结果表明:随着常规A~2/O系统随进水中苯胺组分的提高,脱氮能力明显下降,TN去除率由76.46%下降到34.28%,NH_4~+-N去除率由97.63%下降到31.82%;在包埋菌强化后,A~2/O系统TN和NH_4~+-N去除率分别恢复至73.09%和93.30%,同时能有效处理60 mg·L~(-1)苯胺。污泥微生物响应结果显示,生物强化A~2/O系统中活性污泥的比好氧呼吸速率(SOUR)和胞外聚合物(EPS)含量明显上升,说明污泥活性增强,抵御有毒物质能力提高。污泥微生物在属水平上,Zoogloea(动胶菌属)、Flavobacterium(黄杆菌属)和Brevundimonas(短波单胞菌属)等具有硝化和反硝化功能的菌属在强化后的相对丰度增加,这表明系统脱氮能力得到增强。生物强化A~2/O系统实现了苯胺类工业废水的有效处理,可为工程应用提供参考。     

危险废物焚烧飞灰玻璃化产物危险特性

《国家危险废物名录》中HW18焚烧处置残渣明确规定,"危险废物等离子体、高温熔融等处置过程产生的非玻璃态物质和飞灰"判定为危险废物.为降低危险废物焚烧飞灰的生态环境危害,并期望对其进行更好的资源化利用,采用国际前沿的玻璃化技术对危险废物焚烧飞灰进行处置,制备得到玻璃态物质,即玻璃体.结果表明:①焚烧飞灰掺杂不同比例的高岭土、SiO₂、CaO后,可形成符合玻璃体烧制条件的CaO-Al₂O₃-SiO₂系统,经过2 h 1 400℃高温熔融,几种不同配料比的玻璃体均可形成无定型的、微观表面平滑的结构.②玻璃体对Zn、Cr、Pb、Cd和As等重金属均有不同程度的固化作用,采用HJ/T 300-2007《固体废物浸出毒性浸出方法醋酸缓冲溶液法》测得的重金属浸出浓度均低于焚烧飞灰.③采用Hakanson公式中潜在生态危害模型对焚烧飞灰及玻璃体进行风险评价显示,几种玻璃体的RI（潜在生态危害风险指数）均在50~100范围内,呈中等风险,低于焚烧飞灰（299.34）.④效果最优的玻璃体的碱度（CaO/SiO₂,质量分数）为0.3,呈现浅绿色且质地透明的外观形貌,它对Zn、Cr的浸出浓度分别为0.12、0.05 mg/L,但均未检出Pb、Cd、As,远低于焚烧飞灰浸出浓度及GB 16889-2008《生活垃圾填埋场控制标准》中生活垃圾焚烧飞灰和医疗废物焚烧残渣浸出限值（Zn、Cr、Pb、Cd、As浸出浓度限值依次为100、4.5、0.25、0.15、0.3 mg/L）,该玻璃体的RI为60.05,远低于焚烧飞灰的299.34.研究显示,采用玻璃化技术对焚烧飞灰进行处置后,焚烧飞灰可形成无定型的玻璃态结构,碱度为0.3时,玻璃体的重金属浸出浓度最低,且潜在生态风险最低,为最适用于焚烧飞灰玻璃化技术的调控比例.      

近10年来三峡消落带土壤氮、磷时空分布特征研究

消落带是位于水陆交错带的一种特殊生态系统.消落带土壤作为生态系统中氮、磷元素重要的“源”与“汇”,在生物地球化学循环研究中具有重要意义.该研究基于中国知网CNKI以及Web of Science数据库检索近10年三峡消落带土壤氮、磷研究文献,提取w（TN）、w（TP）数据并进行统计,从宏观尺度上分析w（TN）、w（TP）的时空分布特征.结果表明:①高程分布上,当高程高于155 m时,土壤w（TN）（0.75~1.17 g/kg）随着高程增加呈下降趋势,土壤w（TP）未发生显著变化（0.53~0.60 g/kg）;当高程低于155 m时,土壤w（TN）处于较低水平（0.66~0.86 g/kg）,但w（TP）维持较高水平（0.60~0.76 g/kg）.②时间分布上,消落带土壤w（TN）整体呈现逐年递减的趋势,Pearson相关系数为-0.64,但是w（TP）没有显著变化.③地区分布上,三峡上游库区消落带土壤w（TP）出现显著高值,下游库区w（TN）出现显著高值.研究显示:不同高程土壤受植物残体分解等因素影响,在落干期w（TN）上升,在浸没期向上覆水体释放TN;水位调节导致的淹没强度变化对消落带土壤中TN产生淋溶作用,而对TP的影响较小;对于消落带上游地区应更关注土壤中高w（TP）带来的环境风险,而对于消落带下游地区应更关注因水土流失和非点源输出导致的高w（TN）所致环境风险.      

用CO_2改性碱渣废水强化炼油废水的硝化效能

针对炼油废水缺乏碱度而硝化效能受限问题,以CO_2曝气处理后的改性碱渣废水为碱度补充剂,按一定配比加入炼油废水好氧阶段以强化硝化效能。实验结果表明:经流量为1 L/min的CO_2连续曝气处理5 h后,碱渣废水p H可降至7.2~7.8,钙元素质量浓度可降低90.65%,并去除了部分汞、砷等有毒重金属;将该改性碱渣废水以1∶99的体积比加入炼油废水并进行生化处理,COD去除率可达90.2%;相较于未补充碱渣的炼油废水,出水ρ(NO3--N)提高25%~30%,硝化细菌菌群密度增加52%,污泥絮体形态结构未发生改变。     

我国环境技术验证评价制度建设探析

在概述国外环境技术验证制度快速发展的背景下,论述了我国建设环境技术验证评价制度的目的、意义和条件,提出了建设环境技术验证评价制度应采取的对策措施。     

Characterization of particulate products for aging of ethylbenzene secondary organic aerosol in the presence of ammonium sulfate seed aerosol

Aging of secondary organic aerosol(SOA) particles formed from OH– initiated oxidation of ethylbenzene in the presence of high mass(100–300 μg/m~3) concentrations of(NH_4)_2SO_4seed aerosol was investigated in a home-made smog chamber in this study.The chemical composition of aged ethylbenzene SOA particles was measured using an aerosol laser time-of-flight mass spectrometer(ALTOFMS) coupled with a Fuzzy C-Means(FCM) clustering algorithm.Experimental results showed that nitrophenol,ethyl-nitrophenol,2,4-dinitrophenol,methyl glyoxylic acid,5-ethyl-6-oxo-2,4-hexadienoic acid,2-ethyl-2,4-hexadiendioic acid,2,3-dihydroxy-5-ethyl-6-oxo-4-hexenoic acid,1H-imidazole,hydrated N-glyoxal substituted1H-imidazole,hydrated glyoxal dimer substituted imidazole,1H-imidazole-2-carbaldehyde,N-glyoxal substituted hydrated 1H-imidazole-2-carbaldehyde and high-molecular-weight(HMW) components were the predominant products in the aged particles.Compared to the previous aromatic SOA aging studies,imidazole compounds,which can absorb solar radiation effectively,were newly detected in aged ethylbenzene SOA in the presence of high concentrations of(NH_4)_2SO_4seed aerosol.These findings provide new information for discussing aromatic SOA aging mechanisms.     

东北典型林区土壤黑碳分布特征及影响因素

以长白山、小兴安岭和大兴安岭三大东北林区为研究对象,研究了各区域森林土壤的黑碳含量和密度等分布特征,并对比林型、地形和火烧强度等研究结果,探讨了上述因素对黑碳分布特征的影响.研究表明,东北森林土壤的黑碳分布在垂直方向上差异显著,表现为表层(A11层)亚表层(A1 2层)(p0.01),3个区域内表层土壤黑碳含量大小表现为:大兴安岭长白山小兴安岭,黑碳密度大小为:长白山大兴安岭小兴安岭.长白山林区不同林型的黑碳含量和密度存在明显差异,杨桦次生林显著高于原始阔叶红松林(p0.01);小兴安岭林区,同一土层不同坡位土壤黑碳含量和密度均表现为:下坡上坡(p0.01),不同坡向均表现为:阳坡阴坡(p0.05);不同火烧强度下大兴安岭森林土壤黑碳含量和密度也有差异:对照轻度火烧中度火烧重度火烧,且对照与中度、重度火烧强度间均差异显著(p0.01).综上可知,林型、坡位和火烧强度是影响东北森林土壤黑碳分布的重要因素,但各林区主控因素不同.