氧化石墨烯-多壁碳纳米管低压膜抗污染性能研究

为提高碳纳米材料低压膜污染的可恢复性和强化其灭菌效果,本研究将氧化石墨烯(Graphene oxide,GO)与聚乙二醇(Polyethylene glycol,PEG)非共价改性后的多壁碳纳米管(Multi-walled carbon nanotube,MWCNT)以两种结构形式(共混式/嵌入式)负载到0.45 μm聚醚砜片式膜表面,制备了共混式/嵌入式GO-MWCNT低压膜.进而研究了GO-MWCNT不同结构形式对处理典型污染物(牛血清蛋白、腐殖酸、海藻酸钠)过程中膜污染情况的影响.实验结果显示,MWCNT中GO的添加,可使碳纳米材料膜孔径分布更集中,纯水通量在2.011 L·m^-2·h^-1·kPa^-1以上,属于低压膜的运行范围.在处理小尺寸牛血清蛋白的膜滤过程中,采用共混结构(M系列)的GO-MWCNT膜,缓解污染效果优于顶层嵌入结构(I系列);在处理较大尺寸的腐殖酸、海藻酸钠的膜滤过程中,采用顶层嵌入结构(I系列)的GO-MWCNT膜,缓解污染效果优于共混结构(M系列).GO的添加使得碳纳米材料低压膜的抗蛋白质黏附性能得到有效提高,在保证膜表面粗糙度不会大幅度提高的前提下,添加0.2 mg GO的抗蛋白黏附效果优于添加0.5 mg GO.共混式/嵌入式GO-MWCNT膜均可以充分发挥GO边缘切割杀菌作用,GO投加量与灭菌性能呈正相关.其中,共混结构(M系列)的GO-MWCNT膜灭菌效果优于顶层嵌入结构(I系列).     

碳纳米管预沉积改性膜的污染机理研究

为探究碳纳米管(Carbon Nanotubes,CNTs)预沉积改性膜的污染机理,本研究使用正压过滤法将CNTs预沉积在3种孔径的有机膜(20 kDa聚醚砜膜、0.01 μm和0.1 μm聚偏二氟乙烯膜)表面,研究了CNTs预沉积改性膜过滤3种典型污染物(牛血清蛋白、腐殖酸、海藻酸钠)过程中的膜污染情况.根据比通量、Hermia模型和传统滤饼过滤模型,对恒压死端过滤3种典型污染物过程中的污染机理进行了系统评价.结果表明,20 kDa PES膜和0.01 μm PVDF膜表面预沉积CNTs改性后,过滤3种典型膜污染物质时的膜污染情况都得到了一定程度的缓解.20 kDa PES膜表面预沉积CNTs后过滤HA初期为完全孔堵塞与滤饼过滤相结合的复合污染机理,最终转变为滤饼过滤;过滤SA的污染机理为完全孔堵塞与滤饼过滤相结合的复合污染机理.0.01 μm PVDF膜表面沉积CNTs改性后过滤HA初期的污染机理为膜孔堵塞与滤饼过滤相结合的复合污染机理,然后经过向滤饼过滤转变的过渡阶段,最终形成滤饼过滤,且随着CNTs沉积量的增加,过渡阶段持续时间延长.0.1 μm PVDF膜表面预沉积CNTs后过滤3种污染物,均未能缓解膜污染,膜污染机理不受CNTs沉积改性的影响,其过滤BSA和HA的污染机理为膜孔堵塞,过滤SA过程的污染机理符合滤饼过滤.     

Particulate matter pollution and emergency room visits for respiratory diseases in a valley Basin city of Northwest China

Environmental Geochemistry and Health - Epidemiological studies have suggested that particulate matter (PM) pollution seriously affects human health, particularly it is closely associated with...     

微生物降解重油的初步研究

丛石油污染的土壤中筛选出一株假单胞菌,考察了其对重油的降解效果。降解18d,重油的降解率达到42．8％,饱和烃、芳香烃、胶质、沥青质的降解率分别为42．95％,43．85％,44．5％,5．55％;质量浓度2．5g／L的表面活性剂Tween-80可使重油的18d降解率达到51．0％;弱碱性条件有利于重油的生物降解;生物泥浆法处理重油污染的土壤,1kg土壤中重油质量100g,降解45d,重油的降解率达到38．85％。     

三种有机磷萃取剂对水生生物的毒性效应

通过３种有机磷萃取剂：甲基磷酸二仲辛酯（P350）、异辛基磷酸单异辛酯（P507）和磷酸二异辛酸（P204）对不同营养级水平的单种生物：藻类（斜生棚藻）、草履虫（尾草履虫）、类（大型）、鱼类（鱼苗）的毒性试验,结果表明：３种有机磷萃取剂的毒性效应浓度（半致死浓度或半抑制浓度）为P350：0.40～9.30mg/L,P507：23.32～112.00mg/L,P204：59.50～138.00mg/L;毒性强弱的顺序为P350＞P507＞P204;建议把P350、P507、P204在水体中的安全浓度暂分别定为0.04mg/L、2.33mg/L和4.71mg/L。     

相对速率法测量氯原子与几种酮类物质的反应速率常数

在(298±2) K和一个大气压条件下,采用相对速率法研究了一系列酮类物质与氯原子的反应动力学.使用丙醛和乙苯作为参比物,光解三氯乙酰氯作为氯原子产生源,测得2-己酮与氯原子的反应速率常数为(1.80±0.42)×10~(-10) cm~3·molecule~(-1)·s~(-1),与已有文献报道值非常符合,验证了实验方法和所选参比物的可靠性.首次测得了(298±2) K和一个大气压条件下2-庚酮和2-辛酮与氯原子反应的速率常数,分别为(2.54±0.62)×10~(-10)和(2.12±0.63)×10~(-10) cm~3·molecule~(-1)·s~(-1).与其母体烷烃的反应速率对比发现,酮类物质中羰基的存在使得其反应速率都比其母体烷烃变慢.利用所测的速率常数和氯原子的浓度信息估算这些酮类物质在大气中的平均寿命,结果显示,在海洋边界层或沿海地区等氯原子浓度较高的地区,这些物质与氯原子反应的大气化学寿命都在小时量级,完全可以与OH自由基的反应相竞争,是这些物质在大气中的重要降解途径.另外,在内陆污染地区或工业聚集区,氯原子的反应及其对二次污染物生成的贡献同样不能忽视.     

社会嵌入视角下农户保护性耕作技术采用行为研究——基于冀、皖、鄂3省668份农户调查数据

基于冀、皖、鄂3省5个市（县）22个村的668份农户调查数据,通过社会嵌入理论实证分析了影响农户保护性耕作技术采用行为的嵌入因素。结果表明:政府支持、农户认知和社会资本网络3个维度9个变量的“嵌入因素”对农户保护性耕作技术采用行为有显著影响。其中,政府政策宣传、项目扶持,农户生态、社会、经济价值认知,人际信任、制度信任、互惠规范和农户参与网络正向影响农户保护性耕作技术采用行为。对此,政府应提高对保护性耕作技术的重视程度,加大对保护性耕作技术的宣传力度,因地制宜构建有利于保护性耕作技术推广的社会嵌入环境,以有效促进农户积极采用保护性耕作技术。     

Mechanisms of photosynthetic inactivation on growth suppression of Microcystis aeruginosa under UV-C stress

This study aims to investigate the effects of UV-C irradiation on photosynthetic processes of Microcystis aeruginosa to unravel the mechanism(s) involved in how and in what ways UV-C mediates growth suppression and cellular recovery. Changes in the concentration of photosynthetic pigments, photochemical efficiency, PS II core protein (D1) content, and the coding genes expressions were measured. The results indicate that UV-C doses at 20–200 mJ cm⁻² lead to rapid reduction in gene expression of both psbA (for D1) and cpc (for phycocyanin), but the suppression was short term and recoverable within 3 d of post-UV incubation. Conversely, UV-C doses at ?50 mJ cm⁻² could induce marked decline in photochemical efficiency (represented by the optimal PS II quantum yield, F_V/F_M, and the effective PS II quantum yield, Y) as well as decreases in D1 content and water soluble pigments (phycoerythrins, phycocyanins, allophycocyanins) in M. aeruginosa during the post UV-C incubation period. The results suggest that interruption of both the light energy harvesting apparatus (especially the water soluble pigments) and the photochemical process mainly accounted for the growth suppression effect in UV-C irradiated M. aeruginosa.     

深圳河典型内分泌干扰物分布和季节变化规律研究

2011年6月至2012年5月在深圳河沿程采集水样,采用固相萃取一氮吹一衍生化的预处理方法和气相色谱/质谱联用法,对壬基酚(NP)、辛基酚(OP)、双酚A(BPA)、雌酮(E1)、雌二醇(E2)、17α-雌二醇(17α-E2)、雌三醇(E3)、雌炔醇(EE2)等8种内分泌干扰物(EDCs)在深圳河的浓度分布和时空变化规律进行了研究.同时通过主成分分析考察了EDCs与常规水质污染物的关系.结果表明,NP、BPA、E1、E3、EE2在深圳河各河段均有检出,而OP、17α-E2、E2的检出率均低于20％,EDCs主要来源是NP和BPA;深圳河旱季和雨季EDCs的浓度变化大,其中NP浓度表现出旱季高雨季低的规律,旱季浓度是雨季的1.74～5.63倍,但BPA和3种甾醇类雌激素的浓度呈现出了雨季高旱季低的相反变化规律,这应该与污水处理厂雨季污水溢流有关;通过主成分分析发现,BPA与DO存在明显的负相关关系,生物作用可能在BPA去除和甾醇类雌激素转化中起到了重要作用,具体机制还有待进一步研究.     

超声波处理回流剩余污泥对SBR工艺的污泥减量效能

在SBR中试系统中,采用较高声能密度较短时间的超声波处理剩余污泥后回流至系统连续运行20 d的方式进行污泥减量,通过分析测定系统MLSS、累计排泥量以及系统出水水质指标,考察了系统污泥减量效果及污泥回流对系统污水处理效果的影响。结果表明,对SBR系统2/3的剩余污泥用声能密度为1 W/mL的超声波预处理6 min后回流至SBR系统。SBR系统最终需处置的污泥量减少了45.64%,获得了理想的污泥减量效果。污泥回流后SBR系统对SS、COD、TN以及NH4+-N的去除效果均无明显变化,仅出水TP含量略高于对照的SBR,出水水质仍能达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级B标准。