Influence of water treatment residuals on phosphorus solubility and leaching

Laboratory and greenhouse studies compared the ability of water treatment residuals (WTRs) to alter P solubility and leaching in Immokalee sandy soil (sandy, siliceous, hyperthermic Arenic Alaquod) amended with biosolids and triple superphosphate (TSP). Aluminum sulfate (Al-WTR) and ferric sulfate (Fe-WTR) coagulation residuals, a lime softening residual (Ca-WTR) produced during hardness removal, and pure hematite were examined. In equilibration studies, the ability to reduce soluble P followed the order Al-WTR > Ca-WTR = Fe-WTR > hematite. Differences in the P-fixing capacity of the sesquioxide-dominated materials (Al-WTR, Fe-WTR, hematite) were attributed to their varying reactive Fe- and Al-hydrous oxide contents as measured by oxalate extraction. Leachate P was monitored from greenhouse columns where bahiagrass (Paspalum notatum Flugge) was grown on Immokalee soil amended with biosolids or TSP at an equivalent rate of 224 kg P ha(-1) and WTRs at 2.5% (56 Mg ha(-1)). In the absence of WTRs, 21% of TSP and 11% of Largo cake biosolids total phosphorus (PT) leached over 4 mo. With co-applied WTRs, losses from TSP columns were reduced to 3.5% (Fe-WTR), 2.5% (Ca-WTR), and <1% (Al-WTR) of applied P. For the Largo biosolids treatments all WTRs retarded downward P flux such that leachate P was not statistically different than for control (soil only) columns. The phosphorus saturation index (PSI = [Pox]/ [Al(ox) + Fe(ox)], where Pox, Al, and Fe(ox) are oxalate-extractable P, Al, and Fe, respectively) based on a simple oxalate extraction of the WTR and biosolids is potentially useful for determining WTR application rates for controlled reduction of P in drainage when biosolids are applied to low P-sorbing soils.     

土壤重金属污染及其修复技术研究

土壤重金属污染物有汞、镉、铅、锌等,主要来源于交通运输、工业污染和农业污染。土壤重金属污染会导致农作物减产甚至死亡,对人体健康也会产生极大危害。目前土壤重金属污染修复的技术主要包括工程修复法、物理化学修复法、化学修复法和生物修复法。植物修复技术作为一种新兴的绿色、生态、高效的修复技术具有良好的发展前景。     

山西省城乡统筹发展效率的DEA分析

基于2009年山西省11个地级市城乡统筹发展的面板数据,运用数据包络分析（DEA）评价了各区域的城乡统筹发展效率,对其空间差异变化特征与规律进行了分析。结果表明,山西省城乡统筹发展效率总体上呈＂中部较高,普遍分化＂的分布特征,并存在两大＂DEA有效＂集群。自改革开放以来,山西省逐渐形成了中、东、西三大经济地带,即中部盆地区、东部山地区和西部高原丘陵区。规模效率是当前制约山西省城乡统筹发展综合效率的主要方面。全省普遍存在投入冗余现象,可通过优化环境、产业结构高级化、突出特色产业、提升产业技术、提高劳动力素质和城市化水平等途径来提高区域的城乡统筹发展效率。各区域之间城乡统筹发展效率的空间差异显著;对2009年山西省11个地级市进行相对效率分析,得出相对有效值为1的城市居多,北部朔州市和南端运城市相对效率差异明显,最后提出了相关政策建议。     

TiO2介孔球的合成及其对双酚A的光催化降解

以不同的含钛化合物作为原料,在无模板条件下经一步溶剂热法合成了两种TiO2介孔球——TiO2-1和TiO2-2。对两种TiO2介孔球的形貌进行了表征,结果表明:TiO2-1和TiO2-2粒径分别为5.7 nm和8.0 nm;比表面积分别为159.4 m2/g和128.3 m2/g;孔径约为4.0 nm和5.0 nm。采用P25型TiO2、TiO2-1和TiO2-2对双酚A溶液进行光催化降解反应。在催化剂加入量为0.5 mg/L的条件下降解60 min,双酚A去除率分别为76.3%,99.7%,98.5%。TiO2-1和TiO2-2的光催化效果优于P25型TiO2,且TiO2-1的光催化效果更好。     

人工湿地污水处理系统脱氮研究进展

系统地介绍了人工湿地去除污水中氮污染物的机理及国内外研究进展，详细阐述了影响人工湿地污水处理系统脱氮的内、外界因素，对于人工湿地污水处理工艺的推广应用提供科学依据。     

用废腈纶制备高分子增稠剂

以废腈纶为原料，经碱法水解反应和扩链反应制取乳液用高分子增稠剂。水解工艺条件为水解温度95℃，水解时间4h；水解配方为m(PAN)：m(NaOH)：m(H2O)=1：0．6：5；扩链反应温度95℃，扩链反应时间约4h。对不同乳液体系进行的增稠性能评价及应用表明，利用该技术制备出的高分子增稠剂性能优良，应用范围广泛。现已建成一套生产能力为1000t/a的工业装置。     

长江中下游浅水湖泊沉积物中磷的形态及其与水相磷的关系

研究了长江中下游22个不同生态类型的浅水湖泊表层沉积物中磷的地球化学形态及水相磷含量等水质特征.对沉积物中磷形态的连续提取分析发现,自然粒度下,绝大部分湖泊的沉积物中90%以上的磷是以生物较难利用的形态存在的,活性磷所占比例很小.而在严重污染的城市湖泊中,活性磷含量则可以占到总磷的35%以上.沉积物中活性磷含量的高低与总磷含量并不一致.水草的存在对水相磷含量及沉积物中磷的活性都有显著的影响.水相磷的含量与沉积物中交换态磷的含量、沉积物铁磷比有显著的相关关系.研究表明,沉积物地球化学性质、水体营养盐含量及浅水湖泊生态类型之间存在复杂而密切的联系.     

轻质高强多功能点阵夹层结构研究进展

根据材料类型和点阵结构,对点阵夹层结构进行了分类简述,并从静态、动态力学性能上,分析了各类点阵夹层结构的优缺点。简要叙述了设计过程中,综合考虑材料、结构以及功能等影响因素,针对不同使用工况的要求,可对各影响因素进行匹配设计,以实现传热特性、电磁波屏蔽特性、声学特性等不同的功能性需求。然后介绍了复合点阵夹层结构(嵌锁组装、模具热压成形、穿插编织)和金属点阵夹层结构(冲压成形、挤压线切割、拉伸网折叠、搭接拼装、熔模铸造以及增材制造)的主要制造工艺。最后提出如何将设计因子与多目标进行匹配及优化设计,是轻质高强点阵夹层结构的重点研究方向,轻质高强点阵夹层结构将朝多材料及多结构复合方向发展,开发新的制造工艺,提高费效比,是点阵夹层结构材料需解决的问题。     

中国暖季近地面臭氧浓度空间格局演变及主要气象驱动因素

中国的近地面臭氧（O₃）浓度在2015~2018年间持续升高,已成为仅次于颗粒物的重要大气污染物.基于中国337个城市2015~2018年暖季（4~9月）的实时O₃浓度数据和气象数据,利用趋势分析、空间自相关、热点分析和多尺度地理加权回归（MGWR）,研究了2015~2018年中国暖季地表O₃浓度的空间演变格局,探讨了气象因素对其驱动的空间差异性.结果表明：①中国暖季O₃浓度整体呈显著升高趋势（P<0.05）,平均升高速率为0.28 μg·（m³·a）^-1,其中超过55%的城市O₃浓度每年升高0.50 μg·m^-3;②O₃浓度存在明显的区域差异,高值区（平均浓度>60 μg·m^-3）分布在华东、华北、华中和西北部分地区;低值区（平均浓度<20 μg·m^-3）分布在华南和西南地区;③O₃浓度变化趋势在空间上存在位于华东、华北、西北以及华中地区的热点区域和位于西南、华南（广西）以及东北地区的冷点区域;④气温是中国暖季O₃变化的主要气象驱动因素,其对华北、西北和东北地区O₃浓度的影响显著高于其他地区;除广西、云南和江西部分地区外,O₃浓度与气温呈显著正相关;O₃浓度在华南、华东和华中大部分地区与风速呈显著负相关,O₃浓度在华北和东北部分地区与风速呈显著正相关;除辽宁、山东、河北、甘肃、广东及西南部分地区外,O₃浓度与云层覆盖度呈显著负相关;除西北和西南部分地区外,O₃浓度与降水呈显著负相关.     

沙尘天气过程对北京空气质量的影响

利用气象、沙尘暴特种观测以及环境监测等多种资料,对2010年3月19─22日沙尘天气过程的大气结构、沙尘源地和垂直水平输送条件以及北京近地层气象要素、空气质量的变化特征进行了分析. 结果表明:这次强沙尘暴天气过程是由冷空气短波槽快速东移南下、地面冷锋明显发展东移造成的;前期沙尘源地土壤湿度的减小为起沙提供了有利条件,同时低层存在的较强西北气流将从源地卷起的沙尘输送到下游地区;沙尘发生时,20 m气层内风速迅速增大,气层内垂直方向风速梯度也逐渐增大,相对湿度急剧降至20%～30%之间;受这次沙尘天气影响,北京地区ρ(TSP)以及10个区县的ρ(PM10)均迅速增加,空气质量达到重污染.