黑磷纳米片制备、表征及其对斜生栅藻的毒性效应

黑磷纳米片（Black Phosphorus nanosheets,BPNSs）具有广泛的应用前景,而关于BPNSs的安全性研究还十分匮乏.为探究BPNSs对水生生物的毒性作用,本研究通过液相剥离法制备得到厚度为（58.05±36.48） nm,横向尺寸为（541.25±176.22） nm的BPNSs,选择初级生产者斜生栅藻（Scenedesmus obliquus）为受试生物开展了毒性效应研究.将斜生栅藻暴露于0、10、50、100 mg·L^-1 BPNSs中,结果表明：各浓度的BPNSs均抑制斜生栅藻的生长,120 h时的EC₅₀为74.86 mg·L^-1;与对照组相比,各处理组叶绿素a （Chlorophyll a）含量降低且呈剂量-效应关系,表明BPNSs对斜生栅藻光合系统产生了损害;暴露48 h后3个处理组的活性氧（Reactive oxygen species,ROS）含量显著升高,表明BPNSs对斜生栅藻造成了氧化损伤;显微观测（100×）发现处理组的藻细胞被BPNSs包裹,表明BPNSs可能通过吸附作用团聚在斜生栅藻表面;场发射电子扫描显微镜（FE-SEM）观测发现处理组的藻细胞形态受到显著破坏,表明BPNSs对斜生栅藻产生了物理损伤.本实验结果能够为后续BPNSs在水环境食物链中的潜在富集风险相关研究提供理论支撑.     

固定化氧化还原介体加速亚硝酸盐生物反硝化作用

考察了利用循环伏安法所制备的固定化氧化还原介体(AQS/PPy/ACF)加速亚硝酸盐生物反硝化的特性,及其降解过程中pH和氧化还原电位(ORP)的变化特征。结果表明,AQS/PPy/ACF可显著地加速亚硝酸盐的生物降解;在不考虑各因子间交互作用的条件下,AQS/PPy/ACF加速亚硝酸盐降解的最佳条件为温度35℃,pH=8和碳氮比为6;AQS/PPy/ACF加速亚硝酸盐生物反硝化过程中pH的变化趋势与传统的亚硝酸盐生物反硝化过程中pH的变化趋势相似;AQS/PPy/ACF的加入可使亚硝酸盐生物反硝化过程中的ORP降低约45 mV;AQS/PPy/ACF具有较好的催化稳定性。本研究可为亚硝酸盐的生物降解提供新的技术途径,并为该技术的实际应用提供理论基础。     

湖北省大气颗粒物浓度时空变化特征

了解大气颗粒物浓度的时空变化格局对于大气污染防治、预警预报等具有重要理论和实践意义。根据2015年1月至2015年12月湖北省13个主要城市53个监测站点每小时发布的PM10和PM2.5浓度数据,研究了湖北省大气颗粒物浓度时空变化特征。结果表明,PM10和PM2.5浓度在空间上均呈现出鄂西部最低、中部最高、东部居中、南北向的均质性;时间上各城市均呈现颗粒物浓度随着月份变化先降低后升高,1月份最高,8月份最低,且呈现夏季浓度<秋季浓度<春季浓度<冬季浓度的变化规律。分析表明,湖北省大气颗粒物浓度时空变化特征与降水量、气温等气象因子呈现出显著负相关关系,与风速关系不显著;与其来源中建筑施工面积、机动车保有量、货运量和客运量、人均GDP和人均第二产值关系紧密。     

水力负荷对污水地下渗滤系统处理效果的影响

采用人工模拟的方法,研究了0.04、0.06、0.10、0.14和0.18 m3/(m2·d)5个水力负荷下污水地下渗滤系统对生活污水处理效果的影响。实验期间,SS、BOD5、COD、TN、NH4+-N和TP的进水浓度分别处于69.74~79.62、40.75~64.81、211.56~250.72、48.94~87.36、31.25~59.04和2.88~4.05 mg/L之间,出水平均浓度分别为13.63、9.66、31.53、21.08、1.90和0.10 mg/L。结果表明,地下渗滤系统对生活污水具有良好的处理效果,除TN外,其余各项指标均满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB/18918-2002)一级处理要求;当水力负荷为0.14和0.18 m3/(m2·d)时,BOD5 与TN去除率降低,出水浓度升高,受水力负荷影响明显;水力负荷对SS与COD影响作用微弱,去除率降幅较小;NH4+-N与TP则基本不受水力负荷变化影响。综合考虑渗滤系统的出水水质与日处理能力,推荐适宜水力负荷为0.10~0.14 m3/(m2·d)。     

改良A2O升级沈阳得利满AO工艺的可行性研究

以国电沈阳北部污水处理厂20万t/d沈阳得利满AO（SDAO）工艺为研究对象,通过原SDAO工艺初沉池及污泥恢复区改造为厌氧区和预缺氧区的方式升级为改良A²O工艺,并考察了升级工艺的处理效果。结果表明：在进水温度、COD_Cr/TN,COD_Cr,TN和TP浓度分别为（12.2±0.5）℃、4.0~6.0、200 mg/L、35.9 mg/L和3.05 mg/L条件下,以醋酸钠（折合成COD_Cr为50 mg/L）为外加碳源添加至进水,改良A²O工艺出水的TN、NH₄⁺-N、TP浓度及COD_Cr分别为11.8、1.34、0.17和31.7 mg/L。改良A²O对COD_Cr和NH₄⁺-N的去除率与原工艺相似,且均达到较好的去除效果;TN的去除效率由35.5%提高至67.8%;原工艺不具备除磷功能,改良A²O工艺对TP的去除率达94.3%。综上所述,SDAO工艺在未增设构筑物的条件下完成了工艺的升级,升级后的改良A²O工艺实现了氮磷污染物的高效去除。     

不同植被覆盖与施肥管理对黑土活性有机碳及碳库管理指数的影响

通过长期定位试验,研究不同植被覆盖与施肥管理对黑土活性有机碳库形成及碳库管理指数ICM的影响.采用33、167、333 mmol·L-13种浓度KMnO4氧化法测定土壤高活性有机碳、中等活性有机碳和活性有机碳含量.结果表明,在相同时段、相同母质和地形气候条件下,不同植被覆盖与施肥管理措施对黑土的活性有机碳库形成及ICM均有显著影响.人工模拟自然生态系统草地处理,22 a间0-20 cm表层土壤有机碳比耕地施用化肥处理增加13.2%,活性有机碳增加39.9%,ICM增加51.4;农田生态系统化肥配施有机肥处理.14 a间0-20cm表层土壤有机碳比耕地施用化肥处理增加25.48%,活性有机碳增加30.71%,ICM增加33.0.IC与各活性有机碳的相关系数为活性有机碳(0.982)＞高活性有机碳(0.955)＞中等活性有机碳(0.652).总有机碳、总有机氮与3种活性有机碳在a=0.01或a=0.05水平上相关显著.     

改进型地下渗滤系统在污水脱氮中的应用

为缩短启动时间,提高脱氮效果,通过添加自制生物制剂(由原土、活性污泥、草炭、鸡粪、炉渣等按比例配成)的方法对地下渗滤工艺加以改进,并对改进型地下渗滤系统的启动、微生物种群分布、脱氮效果以及运行情况进行了试验研究.结果表明:进水水力负荷6.5cm·d-1、COD的污染负荷300mg·L-1时,改进型地下渗滤系统22～25d即可完成启动过程;氨化、硝化以及反硝化细菌在进、出水口分布均匀,活性强;水力负荷4.0～8.1 cm·d-1,进水NH3-N、TN质量浓度分别为92～103 mg·L-1、108～122mg·L-1时,NH3-N的去除率96.3%～97.4%,总氮的去除率88.5%～89.8%,改进后系统处理污水的最佳水力负荷为8.1 cm·d-1.     

转炉炼钢大气污染环境评价问题探讨

为了探讨转炉炼钢大气污染环境评价的关键问题,以某大型钢铁集团炼钢厂扩建项目为基础,分析了该类建设项目工艺流程和产污环节;确定了转炉炼钢的重点污染因子是粉尘、烟尘和SO2等.通过对转炉炼钢烟尘治理措施的有效性分析,得出了该扩建项目大气污染物粉尘、烟尘和SO2等能达标排放并满足总量控制指标,符合清洁生产要求.     

多孔方沸石球的除氟及再生机理

利用鄂尔多斯盆地白垩系的方沸石岩样,通过提纯和改性等处理制成多孔方沸石球,用于处理含氟水。用过的方沸石球经再生处理也用于处理含氟水。实验结果表明,多孔方沸石球和再生方沸石球都有明显的除氟效果。对于100mL浓度5.00 mg/L的含氟水,多孔方沸石球较佳的水处理工艺条件为:用量3.0 g,搅拌后静置48 h。对于浓度3.00 mg/L的含氟水,一次水处理就能将F-浓度降到国家标准以内,除氟效率达60%。对于浓度5.00 mg/L的含氟水,2次水处理可以将F-浓度降到国家标准以内,除氟效率达80%。多孔方沸石球对氟离子的吸附符合Langmuir等温式,吸附速度符合斑厄姆公式。再生方沸石球对氟离子的吸附也符合Langmuir等温式,吸附速度也符合斑厄姆公式。多孔方沸石球和再生方沸石球的饱和吸附量相当,这说明用过的方沸石球经再生处理后活性基本恢复,可循环用于含氟水的处理。     

低温处理生活污水的复合厌氧工艺研究

两相厌氧技术与复合厌氧工艺的发展,使得低温(低于20 ℃)厌氧处理低浓度生活污水成为可能.设计了以上流式厌氧污泥床和滤层反应器为主体,添加污泥回流装置的两相复合厌氧处理新工艺,在室温(16～18 ℃)下处理生活污水.该两相复合厌氧处理工艺大大缩短了常规两相厌氧工艺的启动时间.在启动40 d后即能使低浓度生活污水的CODCr降低70%以上,SS去除率也能达到75%左右.该工艺的后续处理,建议选用人工湿地生态处理技术.