Fenton氧化联合氧化钙调理对污泥脱水的机理研究

探讨了使用Fenton氧化联合氧化钙全过程(第一阶段:使用硫酸调节污泥p H值;第二阶段:投加Fe2+;第三阶段:投加H2O2;第四阶段:投加氧化钙)对污泥脱水效果及物理化学性质的影响.结果表明,酸化处理可以改变絮体的大小,降低Zeta电位,分散絮体,同时去除部分胞外聚合物(EPS),进而改善了污泥脱水性能.此外,在Fenton氧化的过程中,污泥颗粒、Zeta电位、EPS和比阻(SRF)均呈现逐渐减少的趋势,同时生成氢氧化铁胶体会覆盖在污泥颗粒表面,形成保护性的硬壳,进而使污泥的脱水性能大幅提高.当加入氧化钙时,形成稳定的刚性的结构使污泥颗粒重新聚合,促使生成多孔的脱水通道.中试结果阐明,Fenton氧化过程是实现污泥的深度脱水的关键,并表明各个阶段污泥脱水过程中产生的滤液水质状况.总的来说,本研究提供了在高压下实现污泥深度脱水的新思路,包括:絮体酸溶分散与重聚-保护性氧化-骨架构建.由此看来,Fenton氧化联合氧化钙是一种相对温和且有效的污泥调理方法.     

不同锰处理对镉胁迫下2种油菜重金属累积和根系形态的影响

采用水培试验,研究Cd胁迫(10 μmol·L^-1)条件下,不同浓度Mn(0,0.1,1,10,100 μmol·L^-1)处理对2种镉累积能力不同的油菜生物量、Cd和Mn含量以及根系形态参数的影响。结果表明,与正常营养处理Mn1相比,缺Mn和Mn过量处理显著降低2种油菜的地上部和镉低积累油菜“华骏”的根部生物量,而对普通油菜“寒绿”的根部生物量没有显著影响。与Mn1处理相比,缺Mn处理下2种油菜的Cd累积总量和“华骏”地上部Cd含量显著降低;Mn过量处理下2种油菜根部和地上部Cd含量均呈升高趋势,2种油菜的Cd累积总量无显著变化或显著降低。随Mn处理浓度升高,2种油菜地上部和根部Mn含量显著升高,缺Mn处理下2种油菜根部的Mn含量低于Mn缺乏的临界值。与Mn1处理相比,缺Mn处理下“华骏”的根长、表面积、体积、平均直径和根尖数显著降低;Mn过量处理下“寒绿”的根长以及“华骏”的根系表面积、体积显著降低;缺Mn处理下2种油菜细根表面积所占的比例增加,粗根表面积比例降低;Mn过量时,“寒绿”的粗根表面积比例增加,细根比例降低,而“华骏”则相反。总的来看,缺Mn处理影响油菜根系和地上部生长,减少地上部Cd含量和植株Cd累积总量;Mn过量处理下油菜生长也受到抑制,但是油菜地上部和根部Cd含量有所升高;2种油菜的根系形态学参数在不同Mn处理下变化规律不同,表现出不同的响应策略。     

汽油对加油站从业人员心理与神经系统的影响

为了解汽油对加油站从业人员心理与神经系统的影响,对北京市中石化所属19家加油站的345名作业人员和管理人员进行职业健康体检,结合心理测试量表,对人员的睡眠及情绪情况进行调查。结果显示19家加油站工作场所空气中汽油的浓度均符合国家卫生标准。加油作业人员中有神经衰弱症状的占738%,管理人员中有神经衰弱症状的占366%。加油作业人员中,有652%的人存在状态焦虑,有640%存在特质焦虑。管理人员中,有350%存在状态焦虑,有350%存在特质焦虑。加油作业人员中,存在睡眠障碍或睡眠质量下降的占635%;管理人员中,存在睡眠质量下降的占312%。提示加油站作业环境可能会影响作业人员的心理状态和睡眠状况,应加强对加油作业人员的职业健康监护工作。     

污水处理工艺中邻苯二甲酸酯的分布特征、去除效率及风险评估

邻苯二甲酸酯(PAEs)是一种具有致癌、致畸、致突变毒性效应的环境内分泌干扰物,其会随污水厂出水进入环境介质,从而影响人体健康.本研究采用气相质谱联用和生态风险评估模型研究了工业和生活污水处理厂中PAEs的分布特征,去除效率及出水中PAEs的健康风险与生态风险.研究结果表明：污水中PAE s的总含量为9.27～34.97μg·L^-1,污泥中PAEs的总含量为10.97～38.16μg·g^-1.工业污水处理厂和生活污水处理厂对PAEs的总去除率分别为52.49%～88.15%和96.2%～96.97%,且PAEs的主要通过生物降解途径被去除.污水厂出水中的PAEs对人体无致癌风险,同时对绿藻和水蚤均无明显风险,但对鱼类具中低等生态风险.本研究为污水厂后续针对PAEs去除进行水处理工艺优化提供了理论基础.     

PM2.5典型组分诱导MRC-5细胞衰老效应及其机制研究

为探究PM_2.5及其典型组分对肺组织细胞衰老的影响及其作用机制,分别选取PM_2.5标准品SRM1649a、核心颗粒炭黑FW200以及主要有机组分苯并[a]芘(B[a]P)暴露处理正常人胚肺成纤维细胞(MRC-5).实验通过SA-β-Gal活性来评估MRC-5细胞衰老情况,并进一步探讨细胞内活性氧水平、DNA损伤及线粒体膜电位等对细胞衰老的诱导机制.结果发现,在对细胞活力没有影响的情况下,SRM1649a和B[a]P能够显著增加MRC-5细胞衰老的比率,而FW200暴露组的细胞衰老情况并未发生显著变化.相关机制研究显示,炭黑FW200处理仅能导致DNA双链断裂但不会引起细胞衰老,B[a]P暴露可能通过激发ROS水平变化而引发细胞衰老,而混合物SRM1649a能够导致DNA双链断裂和线粒体膜电位的下降,从DNA损伤以及线粒体功能障碍等方面诱导细胞衰老.上述结果表明PM_2.5主要组分的毒性效应存在差异,并在混合物PM_2.5中体现出协同促进效应.     

海南岛三大流域“十三五”水质变化特征及“十四五”趋势预测

为服务海南自由贸易港水生态环境保护,基于海南省地表水环境质量监测网监测数据,对海南岛南渡江、昌化江、万泉河三大流域“十三五”期间水质状况、主要污染物浓度、综合污染指数变化进行了分析,采用Spearman秩相关系数研判其污染变化特征,并采用均值GM(1,1)模型（EGM）预测“十四五”期间水质变化趋势。结果表明：“十三五”期间,海南岛三大流域水质状况总体呈稳中向好趋势,南渡江、万泉河流域水质优良比例分别上升至96.3%、100%,昌化江流域水质优良比例保持在100%;三大流域COD_Mn、COD_Cr、氨氮、总磷浓度年均值均处于较低水平,低于GB 3838—2002《地表水环境质量标准》Ⅱ类标准限值,其中COD_Cr年均值均低于Ⅰ类标准限值,“十三五”期间除氨氮浓度下降外,其他指标均有不同程度的上升或波动,上升幅度为6.7%~23.8%;干流综合污染指数均小幅下降,下降幅度为0.03~0.04,主要支流综合污染指数自上游到下游呈波动上升的空间变化特征。EGM预测结果表明,“十四五”期间海南岛三大流域干流和绝大部分支流水质综合污染指数呈上升趋势,最大上升幅度达108.3%,三大流域水环境仍面临较大的压力,尤其是支流汇入带来的污染负荷不容忽视。“十四五”期间,应以系统保护思路,落实“六水共治”“一河一策”等措施,进一步改善三大流域水质。

     

生物炭施用5 a后对桂北桉树人工林土壤有机氮组分和活性氮的影响

研究施用不同量生物炭5 a后桉树人工林土壤有机氮组分和活性氮特征,探讨土壤有机氮组分和活性氮之间的关系,明确生物炭不同施用量下土壤的供氮潜力,为桉树林业废弃物生物炭的实践应用提供科学依据.利用开始于2017年的桉树人工林生物炭中长期定位试验,选取CK(0%)、 T1(0.5%)、 T2(1.0%)、 T3(2%)、 T4(4%)和T5(6%)这6个处理,一次性施用生物炭5 a后测定不同处理下有机氮组分、微生物生物量氮和溶解性有机氮含量.结果表明：(1)与对照相比,随着生物炭施用量的增加,不同土层全氮、酸解总氮、酸解铵态氮、酸解氨基酸态氮、微生物生物量氮、溶解性有机氮和氮储量含量均呈递增趋势,增幅分别为45.48%～156.32%、 44.31%～171.31%、 38.06%～223.37%、 39.42%～163.32%、 36.72%～109%、 23.27%～113.51%和29.45%～62.37%,在T5处理最大;未知态氮和非酸解态氮含量总体亦呈增加的趋势,增幅分别为88.41%～158.71%和50.24%～139.01%;酸解氨基糖态氮含量趋于降低,降幅为7.72%～32...     

制革污泥堆场中含Cr污泥胶体在不同pH和离子强度条件下稳定性及迁移行为研究

制革污泥中含有大量的重金属Cr,毒性大,易迁移,会威胁人类健康.本研究以某停用制革污泥露天堆场作为研究对象,在揭示制革污泥污染特征的基础上,提取污泥中的胶体颗粒,研究不同pH、离子强度下含Cr污泥胶体稳定性及迁移情况.结果表明,堆场污泥中Cr含量为5170～25000 mg·kg^-1,Cr赋存形态以铁锰氧化物结合态为主,总Cr含量表深层污泥之间无明显分异.表层污泥pH=4.35,处于有氧环境,好氧菌与嗜酸菌为优势菌群;深层污泥pH=7.30,处于无氧环境,厌氧菌为优势菌群.深层污泥中含有大量含Cr污泥胶体(含Cr量为7.851 mg·g^-1),在中性和碱性条件下较为稳定,迁移性强;在酸性条件下快速聚沉,迁移性弱.离子强度越高,污泥胶体越容易聚沉、移动性显著降低,且Ca²⁺比Na⁺更容易引起污泥胶体的聚沉和弱移动性,因此,向污泥胶体中引入Ca²⁺可作为降低Cr迁移风险的有效途径.本研究成果可为全面认识同类型制革污泥堆场的污染风险评估和修复方案设计提供重要的理论支撑.     

短期高温预处理对餐厨垃圾堆肥进程及产品质量的影响

为探索短期高温预处理对餐厨垃圾堆肥进程及产品质量的影响,设计预处理温度(65、80、95℃)、时间(2、4、6 h)和通风量(0、0.1、0.2m3·min^-1·m^-3)的三因素三水平正交试验.结果表明,高温预处理能促进半纤维素的降解,增加腐殖质前体物质氨基酸、还原糖等溶出,两者在高温预处理组(HTP)中的含量分别比对照组(CK)高出41.41%和35.51%.经短期高温预处理后,所有试验组都可在20 d时完全腐熟(种子发芽指数(GI)>70%),部分试验组甚至在15 d即可腐熟,而CK组在20 d时GI仅65.7%.HTP组堆肥产品总氮、总磷和总钾的平均含量分别比CK组高6.19%、10.96%和6.61%.以GI、腐殖质、聚合度和总养分为评价指标进行正交和方差分析,得出最佳预处理条件为温度80℃,时间4 h,通风量0.1 m3·min^-1·m^-3.研究结果表明短期高温预处理可以显著加速餐厨垃圾堆肥进程、提高产品质量,这可为突破传统堆肥耗时长、产品肥效低的瓶颈提供指导.     

水稻土对磷的吸持能力及环境风险研究

以湖南Cd污染区水稻土为供试土壤,研究了土壤活性Al(Al_(ox))、活性Fe(Fe_(ox))、磷吸持指数(PSI)、吸持饱和度(DPSS)和释放风险指数(ERI)及其相关性关系.结果表明:供试水稻土中Al_(ox)和Fe_(ox)含量变异性较大,分别为55.67~1495.90 mg·kg~(-1)和1.50~13.63 g·kg~(-1),但有效磷含量变化幅度不大.水稻土吸持磷能力较弱,全部样品中PSI均低于30,但水稻土磷的吸持饱和度较低,85%的土壤样品DPSS低于磷淋失临界值(15%),且磷释放失风险(ERI)较小.水稻土中Al_(ox)含量和Fe_(ox)含量与PSI存在显著正相关关系(p0.05),而与DPSS之间表现为显著负相关关系(p0.01),DPSS和PSI呈现为显著负相关关系(p0.01).