萃取净化废水中镉的动力学研究简

采用恒界面池研究了二壬基萘磺酸（简称DNNSA或HD）-煤油体系萃取废水中镉离子的动力学。考察了搅拌转速、二壬基萘磺酸浓度、镉离子浓度和温度对萃取速率的影响,并得到了DNNSA萃取废水中镉离子的萃取动力学方程。实验结果表明,镉离子的萃取速率在200 r/min时出现与搅拌强度无关的化学反应动力学“坪区”,FT-IR结果表明,反应产物为磺酸盐;在动力学“坪区”,镉离子萃取速率随着萃取剂浓度、水相中的镉离子浓度增加而增加;随着温度升高,萃取速率增加,萃取活化能为11.8 kJ/mol。     

基于PSO优化逻辑斯蒂曲线的水资源安全评价模型

论文引入“压力-状态-响应”框架模型构建区域水资源安全定量评价的指标体系,采用逻辑斯蒂（Logistic）曲线模拟区域水资源安全评价,公式中的参数采用粒子群算法（PSO）进行优化,并用灵敏度分析的方法对公式进行了可靠性分析。优化好的Logistic指数公式用于安徽省16个地级市水资源安全评价,计算得到各地级市评价指数和相应的评价等级,并对压力层、状态层、响应层子系统进行分析。评价结果表明,基于粒子群算法优化的Logistic指数公式用于区域水资源安全评价,具有合理性和可行性,能为区域水资源规划与管理决策提供科学依据。     

氨氮对生物净化滤柱中铁锰氨氮去除效果的影响

采用培养成熟并稳定运行一段时间的生物除铁除锰除氨氮滤柱,考察进水氨氮浓度变化对铁锰氨氮去除效果的影响。结果表明：进水氨氮从约1.2 mg·L-1逐步提高到约2.0 mg·L-1的过程中,铁、锰和氨氮的去除效果没有受到影响。当进水氨氮超过2 mg·L-1时,进水溶解氧不足,铁的去除效果不受影响;生物除锰受到氨氮升高过程中产生的亚硝氮的抑制,并且与氨氮竞争溶解氧,导致出水锰升高,然而锰氧化菌能够在低溶解氧条件下将锰氧化,出水锰数天后又降到0.05 mg·L-1以下;出水氨氮随进水氨氮的升高而升高。沿程分析发现,进水溶解氧充足时,氨氮和锰的氧化速率没有受到影响;但进水溶解氧不足时,氨氮和锰的氧化速率明显降低;铁的去除速率不受溶解氧的限制。生物净化滤柱可以在较低的溶解氧条件下运行,从而降低能耗。     

磁性吸附剂CeO2/MZFS去除水中盐酸四环素

利用废碱性电池制备得到尖晶石结构的锰锌铁氧体Mn_0.6Zn_0.4Fe₂O₄（MZF）,利用原位聚合制备得到硅包覆的磁性纳米复合物MZF@SiO₂（MZFS）,采用浸渍法制备得到集磁分离、吸附与类Fenton催化活性于一体的CeO₂/MZFS磁性吸附剂,并对其形貌和磁性能等进行了表征.结果表明,CeO₂/MZFS对水中盐酸四环素（TH）表现出良好的吸附性能,160 min吸附过程可达平衡,TH的去除率达到95%.吸附过程可用准二级动力学方程描述,化学吸附为速控步骤;Freundlich等温吸附模型能较好地描述该吸附过程,热力学计算结果表明,CeO₂/MZFS对TH的吸附是以物理吸附为主的自发吸热过程;利用红外光谱初步揭示了吸附机制.吸附TH后的CeO₂/MZFS可利用其非均相类Fenton催化活性以H₂O₂作为再生剂进行原位再生,6次循环使用后,CeO₂/MZFS对TH仍能保持较高的平衡吸附量.研究结果可为抗生素废水的治理提供理论指导和技术支持.     

陆域形成对胶州湾及前湾海洋环境的影响预测Ⅰ.对水动力环境的影响

采用三角形网格的分步杂交方法,建立胶州湾及邻近海域和前湾海域的二维潮流数值模型,模拟了研究海域的潮流场.根据<青岛港前湾港区港口总体规划(2004年)>,预测了前湾港规划的陆域形成项目对海洋环境的影响,计算了项目建成后导致的流速、流向、纳潮量等海洋动力条件的变化.并结合规划项目的建设进度,探讨了项目协同作用对海洋环境的影响.研究成果可为青岛市环境规划与管理、海洋环境保护及经济发展战略的调整提供科学依据.     

海洋保护区生态补偿标准的初步探讨——以厦门海洋珍稀物种国家级自然保护区为例

海洋保护区生态补偿标准是建立海洋保护区生态补偿机制的基础。本文以厦门海洋珍稀物种国家级自然保护区的中华白海豚为例,根据保护区管理层次的划分及海域特点,将海域划分为西港海域、同安湾口、九龙江河口、西南海域、东部海域、同安湾、大噔海域7个区域,采用专家调查法,估算不同海域对海洋保护区价值的贡献率与单位面积海域的价值,以及各海域中填海造地、港池/锚地、桥梁建设、采矿、修船/造船、旅游娱乐、海底工程、排污、航道、施工10大类人类活动对海洋保护区的损害程度,建立了生态损害补偿标准估算模型。以填海造地活动为例,计算了该活动对厦门海洋保护区不同区域的生态损害补偿标准。这一研究成果填补了我国目前海洋保护区生态补偿标准问题的空白。     

磁性壳聚糖凝胶微球固定反硝化菌去除地下水中硝酸盐氮

本研究从活性污泥中分离出氢自养反硝化细菌,在厌氧条件下利用氢气作为电子受体,将硝酸盐氮污染物彻底还原为氮气.通过原位共沉淀/柠檬酸钠交联法制备了一种磁性壳聚糖微球,将氢自养反硝化菌固定于磁性壳聚糖微球上组成固定化微生物反硝化体系.利用16SrDNA菌种鉴定、扫描电镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FTIR)对固定化前后的材料进行了表征,并与游离的氢自养反硝化菌进行对比,同时进行静态批实验考察了在不同影响因素下硝酸盐去除效果.结果表明,分离出的氢自养反硝化菌属于陶厄氏菌属(MK928401),且被成功固定在磁性壳聚糖微球上;相同时间内,固定化氢自养反硝化菌对硝酸盐氮去除率高出游离细菌59%,说明固定化菌克服了由于游离菌易团聚而限制反硝化速率的缺点;磁性壳聚糖微球的加入,在一定程度上拓宽了氢自养反硝化菌对硝酸盐氮浓度的适应范围,同时拓宽了氢自养反硝化菌对pH的耐受范围;固定化氢自养反硝化菌经5次重复利用后,仍能高效还原硝酸盐氮,相比于游离细菌具有可回收和循环利用性.以上结果得出,以磁性壳聚糖微球固定氢自养反硝化菌,为高效去除地下水中的硝酸盐氮提供了一种更有效的途径.     

二壬基萘磺酸反胶团萃取模拟废水中的铅

以二壬基萘磺酸（DNNSA）反胶团煤油溶液萃取模拟含铅废水中的铅。在萃取前水相中铅离子浓度为3×10-4 mol/L、DNNSA浓度为0.010 mol/L、油水比为1∶20、模拟含铅废水pH为6、萃取温度为303 K、萃取时间为40 min的条件下,萃取后水相中铅离子浓度为0.845×10-4 mol/L,有机相中铅离子浓度为4.517×10-3 mol/L,铅萃取率为71.83%。DNNSA反胶团萃取铅离子萃取容量为1 188.62 mg/g,热力学焓变为2.595 kJ/mol。     

应用恒界面池研究反胶团萃取废水中锌的动力学

利用恒界面池研究了二壬基萘磺酸(DNNSA)反胶团溶液萃取废水中锌离子的动力学.考察了搅拌转速、两相接触界面积、DNNSA和初始锌离子浓度以及温度对萃取速率的影响,得到了DNNSA反胶团萃取废水中锌离子的动力学方程并对萃取机理进行了探讨.实验结果表明:水相内化学反应为萃取过程的速率控制步骤.当搅拌速率在200 r·min-1时出现与搅拌强度无关的化学反应动力学"坪区",在动力学"坪区",锌离子萃取速率与萃取剂DNNSA浓度和水相锌离子浓度成正比,温度升高萃取速率增加,萃取反应活化能为61.69 k J·mol-1.     

锰锌铁氧体/SiO_2复合磁性材料的制备和表征

以正硅酸乙酯(TEOS)作为包覆材料,对锰锌铁氧体纳米颗粒进行SiO2包覆,制备出锰锌铁氧体/SiO_2复合磁性材料。利用FTIR,XRD,SEM等技术对其进行了表征,并研究了其对模拟亚甲基蓝废水的吸附脱色效果。实验结果表明:当SiO_2质量分数为40%1时,采用先将锰锌铁氧体在柠檬酸溶液中搅拌分散3 h后,加人氨水调节溶液pH,再继续搅拌分散3 h的分段分散方法制备的复合磁性材料对亚甲基蓝废水的处理效果更好,处理亚甲基蓝质量浓度为50 mg/L、COD为160 mg/L的废水,废水脱色率为97.2%,COD去除率为19.3%。表征结果显示:复合磁性材料锰锌铁氧体/SiO_2为球形颗粒,平均粒径为100 nm;SiO_2包覆前后锰锌铁氧体的晶型均为尖晶石型结构,在复合磁性材料中SiO_2以无定型的形态存在。