Taylor-Couette流场数值模拟及絮凝效果研究

通过流体力学中的Fluent软件模拟了Taylor-Couette反应器的速度矢量分布、湍动动能分布和有效能耗分布,同时实验研究了TaylorCouette反应器不同内筒转速下三氯化铁对高岭土悬浊液的絮凝效能.结果表明,内外筒环隙间存在亚微尺度的涡旋,当转速为30～60 r·min-时,涡旋形状闭合完整,相互分离,涡旋内部速度梯度较小,湍动动能k在0.00010 ～0.00023 m2·s-2的范围内,有效能耗ε在0.00057 ～0.00189 m2·s-3的范围内,絮凝效能达到最大(80％以上),湍动动能和有效能耗过大或过小均不利于形成完整闭合的涡旋,絮凝效能较差.     

微生物絮凝剂MBFGA1的结构鉴定及絮凝机理研究

以对高岭土的絮凝率为指标对GA1发酵液中各组分的絮凝活性进行预分析,确定MBFGA1精产品为该絮凝剂的核心有效成分.通过丙酮沉淀法提取MBFGA1粗产品,经Sevage试剂纯化后得到MBFGA1精产品,采用全波长扫描、苯酚-硫酸法及考马斯亮蓝法鉴定精产品为多糖类物质,并经2次凝胶过滤层析分离获得MBFGA1-1和MBFGA1-2两组分;分别使用电镜(ESEM)、红外光谱(FTIR)、高效液相色谱(HPLC)以及气相色谱(GC)对MBFGA1、MBFGA1-1和MBFGA1-2进行检测分析.结果显示MBFGA1为线性长链状分子结构,多糖主链上单糖间的连接主要为α-型糖苷键,含有羟基,羧基,甲氧基等有利于絮凝的基团;高效液相色谱和气相色谱测定MBFGA1-1分子量为1.18′106D,单糖组成为0.3木糖:1甘露糖:1.09葡萄糖,另含有少量鼠李糖;MBFGA1-2分子量为3.08′103D,单糖组成为0.68鼠李糖:0.28木糖:1.82甘露糖:1半乳糖:3.73葡萄糖.根据分析结果推测絮凝机理主要为吸附架桥,其中MBFGA1的大分子量以及所含的极性基团使得絮凝剂长链结构分子能够充分伸展,较好地发挥吸附架桥作用.     

甘肃省及其周边地区土壤六氯苯污染特征

2011年3月采集甘肃省及其周边地区城区、农村和背景区三类采样区32个采样点的表层土壤样品,应用GC-MSD对其六氯苯含量进行分析测定.结果表明,研究区土壤六氯苯(HCB)检出率高达96.9%,平均污染水平为1.21ng/g,检出范围为n.d.~11.7ng/g;空间污染特征为:城区>农村>背景;研究区内大部分地区土壤中HCB来源是大气长距离迁移沉降,庆阳地区表现为工业和农业源,西宁、兰州地区主要是工业源,张掖、金昌地区主要是农业源;研究区土壤HCB与土壤有机质含量之间呈显著正相关;对HCB土壤生态系统风险进行初评表明:除庆阳和西宁地区外,其余采样点土壤环境处于相对安全状态.     

水泥在铜污染事故应急处理中的应用

采用水泥对含铜废水应急快速处理进行了研究,考察了投加量、时间、pH等条件对去除铜的影响,从铜与水泥的结合形态探讨水泥抗酸冲击性,并开展了水泥应急处理含铜废水的方法学研究。结果表明铜浓度为100 mg/L,最佳投加量为0.8 g/L,此时出水铜浓度已达到《污水综合排放标准》(GB 8978-1996)一级标准,去除率达99.41%,其在3⁵ min即可快速去除铜离子且在pH 45 min即可快速去除铜离子且在pH 4⁵时无明显差别。水泥处理酸性重金属溶液后pH值升高,利于天然水体pH值的稳定。和氢氧化钠沉淀相比,水泥抗酸冲击性较强,这是由于处理后水泥和铜以碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态和有机物结合态居多。因此,水泥高效、快速、抗酸冲击的处理特点及其廉价易得的优点使其在突发铜污染事故的应急处理中具有较好的应用前景。     

基于修正A值法的西安市大气环境容量与剩余容量估算

以箱模型为基本模型,利用陕西省气象台1961—2008年的气象资料,推导出了大气环境容量宏观总量控制修正A值法,并基于修正A值法估算了西安市各区县大气环境容量,新的国家剩余容量。结果表明:西安市除临潼区A值大于国标A值外,其余各区县A值小于国标A值;在新的国家《空气质量标准》的要求下,西安市SO2、NOx、PM10的环境容量值分别为9.552×104 t/a、6.652×104 t/a、9.546×104 t/a;根据全国第一次污染源普查2010年数据库,计算了西安市各区县SO2和NOx理想容量与中低架源排放量的差值及西安市大气中SO2和NOx的剩余容量,碑林区和莲湖区应注意改善中、低架源SO2的排放;新城区、碑林区、莲湖区、雁塔区、阎良区和高陵县应注意改善中、低架源NOx的排放;西安市SO2和NOx没有剩余容量,总体排放量超过环境容量的值分别为2.279×104 t/a和2.336×104 t/a,因此应对SO2和NOx的排放进行总量控制。该研究可为西安市大气污染物排放的总量控制提供科学依据。     

利用餐厨垃圾浆液进行厌氧调试的试验研究

利用机械生物反应器(JSR)处理后产生的高浓度水解酸化相浆液对厌氧反应器进行调试试验研究。试验结果表明,餐厨垃圾浆液酸化程度较高,pH和VFA分别为4.9和15 720 mg/L。对这种浆液,采用0.5 kg COD/(m.3d)的启动负荷较合理,每3天增加0.5 kg COD/(m.3d),15 d后,系统运行稳定。厌氧出水sCOD平均值为870 mg/L,VFA从527 mg/L降低到407 mg/L,pH从6.8升高到7.3,而沼气中CH4百分含量从20.9%升高到77.3%。另外,氨氮和碱度在调试阶段出现累积效应,氨氮从58.1 mg/L升高到134 mg/L,碱度从780 CaCO3mg/L升高到1250 CaCO3mg/L。因此,启动负荷的选择以及整个调试过程中pH、VFA、碱度和CH4含量的监测对厌氧调试有着重要的影响。     

徐州市城区土壤pH值分布特征研究

利用地统计学方法结合GIS空间分析技术,对徐州市城区表层土壤(0¹0 cm)pH的空间变异特征进行了深入研究。结果表明,土壤pH变幅为6.4710 cm)pH的空间变异特征进行了深入研究。结果表明,土壤pH变幅为6.47⁸.48,不同区域差异较大。数据组服从正态分布,半方差函数的最佳理论模型为球状模型,块金系数为21%,变程9 500 m。由市中心向外,土壤pH呈低-高-低变化。自然因素对土壤酸碱度起主导作用,但人为因素的影响已较为明显。     

大冶市城市湖泊表层水体中重金属的分布特征及其来源

以大冶市三个城市湖泊(三里七湖、尹家湖和红星湖)作为研究对象,测定了三个湖泊中22个采样点的pH值、电导率和表层水体中Mn、Ni、Zn、Cu和Cd 5种重金属元素的含量,并运用主成分分析法对表层水体中重金属的分布特征和来源进行了研究。结果表明:三个湖泊表层水体中5种重金属含量之间呈显著相关,可能具有相同的来源;湖泊表层水体中主要重金属的分布可由第一(F1)和第二(F2)两个主成分因子来反映,其贡献率分别为F1(Mn、Ni、Zn、Cd)83.315%、F2(Cu)8.989%,累积标准单位(CCU)与每种重金属含量、F1因子得分系数、电导率呈显著正相关,说明CCU是揭示湖泊重金属污染的有效指标;此外,重金属含量在各湖泊内部采样点间无显著性差异,而在三个湖泊之间则呈显著性差异,其中三里七湖处于重度污染状态。     

秋季清水河大型底栖动物群落结构及其水质评价

2011年秋季对云南省清水河流域的15个样点进行了底栖动物调查。共采集到底栖动物33种,隶属于3门6纲。其中水生昆虫17种,寡毛纲4种,软体动物9种,其他动物3种。寡毛类、软体动物和水生昆虫优势类群分别为霍甫水丝蚓、环棱螺和蚋。底栖动物平均密度为31．2ind．／m2,生物量平均值为5．91g／m2。香农一威纳多样性指数为0．99-3．20。采用Hilsenhoff生物指数（BI）对清水河的水质进行评价。结果显示绝大多数河段水质清洁,但支流清平河出现轻微污染。     

城市路面径流污染负荷及采样次数对其估算准确性的影响

在西安市城市主干道南二环路建立路面径流原位采样站,利用自制流量等比例采样装置,采集2009年3月-2010年2月的36场降雨径流,测试各场次径流SS、COD、溶解性COD、NH4-N、Pb、Zn和溶解态Pb、Zn的事件平均浓度(EMC),计算径流年污染负荷,并采用随机抽样方法研究采样次数对污染负荷估算准确性的影响.结果...