基于响应面法的新型餐厨垃圾菌剂制备

设计三因素三水平实验并采用响应面优化法对反应适宜的实验参数进行了优化。选择温度、供氧条件和反应时间作为菌剂制备的可控因素,选择温度、菌剂投加量和木屑投加量(水分调节)作为菌剂处理厨余垃圾的可控因素,研究菌剂制备与处理垃圾的优化工艺参数。研究结果表明,菌剂的最优制备条件为:温度35℃、间歇震荡、培养108 h,按重量百分比为碎花生壳:刨花:鱼骨粉:麸皮:菌体=2:1:1:1:1比例制得的固体菌剂具有较高的活性。菌剂处理厨余垃圾的响应面优化法分析结果表明,当温度为45℃,菌剂投加量为6%,木屑投加量为30%时,厨余垃圾的减量率最大,2 d降解率可达40%。     

选矿废水中黄药的生化处理

针对选矿废水中低浓度黄药和金属离子共存的工程实际,采用摇床振荡培养法,利用对黄药有降解性能的菌群,研究了共代谢基质、氮源、碳氮比及金属离子(Fe3+、Zn2+和Pb2+)对菌群降解黄药的影响。研究表明,由于共代谢基质化学结构不同,其对降解的促进作用依次是:多糖 > 二糖 > 单糖;氮源中氯化铵和尿素的促进作用较其他氮源(酵母膏、硝酸钠、亚硝酸钠)好;高碳氮比有利于黄药的降解。0~20 mg/L的Fe3+可促进微生物对黄药的降解;10 mg/L的Zn2+对黄药降解有促进作用,20 mg/L时影响不显著,在浓度为30~50 mg/L的范围内表现出抑制作用;4 mg/L的Pb2+已经对黄药的生物降解表现出抑制作用,且随着Pb2+浓度的升高,抑制作用增强。     

铁酸盐-还原石墨烯复合材料的制备及其对亚甲基蓝的吸附

以氯化铁(FeCl3·6H2O)、氯化锰(MnCl2·4H2O)、氯化锌(ZnCl2)、氯化钴(CoCl2·6H2O)、氯化镍(NiCl2·6H2O)和氧化石墨烯(GO)为原料,制备了4种铁酸盐与还原氧化石墨烯(RGO)的复合材料(RGO-MFe2O4,M=Mn,Zn,Co或Ni),通过扫描电子显微镜、X-射线衍射仪、拉曼光谱仪进行了表征,系统研究了4种材料对亚甲基蓝的吸附。结果发现,RGO-NiFe2O4对亚甲基蓝的吸附能力最好,而对吸附起主要作用的是RGO。随着温度升高、染料初始浓度的增加和吸附时间的延长,RGO-NiFe2O4吸附量逐渐增大。RGO-NiFe2O4对亚甲基蓝的吸附动力学拟合符合伪二级动力学模型。吸附等温线模型拟合结果表明,Langmuir方程可以很好地描述其对亚甲基蓝的吸附。热力学参数ΔG0在不同温度下均为负值,ΔH0为正值,ΔS0为正值说明吸附过程是自发的吸热反应。     

3种表面修饰活性炭对水体中磷的吸附

为克服活性炭磷吸附能力有限的问题,使用ZnCl2、十六烷基三甲基氯化铵（CTAC）和Fe/Al（氢）氧化物纳米颗粒分别研究了物理结构法、表面活性剂法和载体法3 种表面修饰方法对活性炭磷吸附能力的影响。实验发现,载体法为3 种方法中最好的修饰方法。对载体法制备吸附剂的材料用量的比较发现,在Fe（III）和Al（III）摩尔比为9 ：1 的条件下,把1.5 g活性炭加入到总浓度为1 mol·L-1的200 mL Fe(III)和Al(III)混合溶液中,形成的纳米Fe/Al（氢）氧化物能够较好地利用活性炭表面,该复合材料1.5AC-Fe/Al在磷平衡浓度约为50 mg·L-1时吸附量达到29.3mg·g-1。该材料表征结果表明,纳米Fe/Al（氢）氧化物颗粒被成功负载在活性炭表面。在酸性条件下,复合材料表面的—H+和—OH2+所引起的静电吸附和配位交换是促进吸附带负电磷酸根离子的原因。     

镧铝/壳聚糖复合小球对水中磷的吸附及机理

镧铝复合材料对水体中磷有着优良的吸附性能,但其粉末状特性大大限制了其应用前景。利用壳聚糖的可塑性,制备出镧铝/壳聚糖复合小球,并利用环氧氯丙烷和聚乙烯醇提高复合材料的耐酸性,同时研究其对水体中磷的静态批吸附及动态柱吸附行为,最后采用SEM、EDS、XRD和FTIR表征方法观察吸附磷前后的微观结构,阐述吸附机理。结果表明：镧铝/壳聚糖复合小球对磷的最大吸附量达到39.84 mg·g-1;壳聚糖/镧铝质量比为1/10时,复合小球穿透吸附效率随流速提高而下降,BDST模型能够有效地模拟该复合小球对磷的动态吸附过程;壳聚糖/镧铝质量比为1/4的聚乙烯醇改性复合小球较质量比为1/5的更加耐受水流冲击,吸附效果较为稳定;静电作用,离子交换作用,络合作用和La化合物产生的氧空位是镧铝/壳聚糖复合小球吸磷的主要机理。     

酸碱预处理对单室生物电化学系统中污泥降解和能量回收的影响

本研究利用生物电化学系统(bioelectrochemical systems,BESs)强化污泥降解,同时从污泥中回收能量;并比较了酸碱预处理对污泥在单室微生物燃料电池(single-chamber microbial fuel cell,SMFC)中的降解和能量回收的影响.结果 表明,酸碱预处理均能在不同程度上促进...     

《人工湿地水质净化技术指南》编制思路与体系

人工湿地是水生态修复、污染削减、增加生态空间、改善生物多样性的重要手段,对于恢复流域水生态系统、为水体提供生态流量、促进区域再生水循环利用和推进生态文明建设具有重要意义。2021年4月30日,生态环境部发布《人工湿地水质净化技术指南》(简称《指南》),旨在指导各地做好人工湿地水质净化相关工作。重点解读了《指南》制定的背景与意义、编制思路、主要内容和实施的建议,系统阐述了人工湿地净化工程的设计、施工与验收、运行维护的技术要点。《指南》针对当前人工湿地重建设、轻维护,设计、施工与验收和运行维护各环节不统一等问题,基于工程实践和科研成果,紧扣影响湿地功能、净化效率和长效运行的重要因素,开展全国气候分区,并分区提出设计参数、细化施工与验收及运行维护的技术要求,可为全国因地制宜开展人工湿地水质净化工作提供思路参考与技术支撑。     

德国近自然林经营的经验及对我国森林经营的启示

德国的林业发展得益于近自然林经营。其经验大致可以归纳为：完备的顶层设计、配套的法律体系和规划措施、严格的管理办法、专业的经营方案、对林业人才的培训和对森林教育的重视。我国的森林经营是林业建设的短板,普遍存在“重造轻管、重采轻育、重量轻质”的现象。我国曾尝试积极借鉴德国经验,就近自然林经营展开了试点实践,但在2018年国务院机构改革后其进程有所停滞。建议继续推进近自然林经营的理念和实践,将其作为林草部门践行生态文明理念的重要内容,探索多样化的森林产品价值实现路径;出台配套的法律法规及其他保障性政策措施;强化多功能森林经营规划的编制,建立多功能森林经营体系;推动多功能森林经营技术发展,加大林业基础设施建设;加强林业人才培养,提高全社会对森林生态系统的认识。     

条形磁铁几何构形对层流中磁性颗粒分离行为影响的数值研究

增强磁场对流体中磁性颗粒或团聚物的分离回收作用是开梯度磁分离技术中的关键问题。通过建立数值模型,研究条形磁体4种排列方式（轴向交替、轴向并发、横向交替和横向并发）及不同磁端间距对颗粒捕获率的影响,并结合颗粒运动轨迹和磁场力分布情况对颗粒捕获结果进行分析,同时研究了磁体长宽比、颗粒磁化率、流体流速、磁体磁化强度对颗粒捕获率的影响。结果表明:对于条形磁体,当磁端间距足够远时,轴向布置优于横向布置;在小磁端间距下,轴向交替排列方式最优;对于横向交替排列,在同等磁通量和截面面积的矩形磁体下,长宽比为1:1的方形磁体对颗粒的捕获作用最优。该成果可为多磁体组合的磁分离器设计提供理论参考。     

依据经济水平建立的华中—华南粮食运输模型

从中国土地利用现状出发,根据目前的中国粮食生产、粮食需求关系和地区经济水平差异等因素,建立了粮食调拨运输模型--计划经济型(非市场原理型)和市场原理型(自由购买型)。并将这两种模型分别应用到中国华中-华南地区,讨论了中国华中-华南地区的粮食储备变化特点。模拟结果显示:非市场原理型运输模型中,随着粮食运输强度系数的增大,城市地区的粮食不足现象逐步得到缓解;而粮食产地的粮食储量也将相应减少,粮食分布的区域不平衡不会长期存在。依据市场原理型运输模型,随着粮食吸收系数的增大,粮食储备迅速集中到沿海城市,此后粮食生产地区的粮食储备开始减少,内陆地区会出现大范围的粮食短缺现象。这种粮食分布的区域不平衡现象越来越大。