TiO2/膨润土复合材料对Hg2+的吸附性能研究

利用纳米TiO_2对膨润土进行复合改性,制备TiO_2/膨润土复合材料.采用电镜扫描、X-射线衍射表征改性前后膨润土的结构和形貌.通过室内模拟实验,以膨润土为对照,研究不同添加量、pH、吸附时间及初始Hg~(2+)浓度等条件下,TiO_2/膨润土复合材料对Hg~(2+)的吸附特性与性能,同时通过正交试验,探究TiO_2/膨润土复合材料吸附Hg~(2+)的最优条件.结果表明,改性后的膨润土颗粒明显变小,且颗粒疏松多空孔,层间距增大.相比于膨润土,TiO_2/膨润土复合材料吸附性能得到极大提高.TiO_2/膨润土复合材料对Hg~(2+)的吸附率均随着添加量、pH、吸附时间的增大而增大,添加量为1.5 g·L~(-1)、pH为7.0、吸附时间为120 min时,吸附率达98.0%以上.但TiO_2/膨润土复合材料对Hg~(2+)的吸附率随着初始Hg~(2+)浓度的增大而减小.通过4种动力学模型拟合发现,吸附过程符合假二级动力学方程,吸附以化学吸附为主.吸附等温线更符合Langmuir等温方程,属于典型的单分子层吸附,最大吸附量为20.66 mg·g-1.吸附Hg~(2+)的最优实验条件:添加量为2.0 g·L~(-1),pH为8.0,初始Hg~(2+)浓度为45 mg·L~(-1),吸附时间为16 h,此时吸附率99.9%,平衡浓度为0.034 mg·L~(-1).     

湟水河流域水质时空变化特征及其污染源解析

基于2012—2014年水质数据,综合应用多元统计分析与一维水质模型(Qual2Kw),系统分析了湟水河水质时空变化及其污染物来源.结果表明:湟水河河流水质主要受化学需氧量、生化需氧量、铜、六价铬、水温、溶解氧、总氮、氨氮等8项水质指标影响,且氨氮和总氮污染严重;湟水河水质时间上可划分为3个时段:时段1(6—10月)、时段2(5月和11月)和时段3(12月—4月),时段1水质明显优于时段2和时段3,湟水河水体受工业生活排放污水的影响显著,面源污染对河流水质的影响低于点源污染;空间上可分为3大区段:湟水河上游、中游和下游,中游西宁市段污染较重;基于Qual2Kw模型的污染物贡献比例计算结果揭示了湟水河民和桥断面的氨氮负荷主要来源于扎马隆(S2)-西钢桥(S3),总氮主要来源于报社桥(S5)-小峡桥(S6),其中支流点源是氨氮的主要污染源,普通点源即城镇生活污水和工业废水排放是总氮的主要污染来源,上游干流农田地表径流、畜禽养殖废水、农村生活污水等污染源氨氮、总氮排放也不容忽视.研究结果可以为湟水河流域水环境管理提供科学依据.     

基于本地污染源调查的杭州市大气污染物排放清单研究

基于实地调查数据并辅以统计数据,采用物料衡算法和排放因子法,估算了杭州市2015年大气污染物排放清单,并选取经纬度坐标、路网、航道、土地类型和人口等数据作为权重因子,研究了该地区各类排放源污染物排放空间分布特征.结果表明,杭州市2015年SO_2、NO_x、CO、VOCs、PM_(10)、PM_(2.5)和NH_3年排放总量分别为22.20×10~3、108.17×10~3、192.10×10~3、134.94×10~3、78.12×10~3、27.65×10~3和59.75×10~3t.工业源是杭州市SO_2排放的主要来源,移动源对NO_x和CO的排放贡献最为显著,扬尘源是杭州市PM_(10)和PM_(2.5)排放的最主要来源,其次为工业源;VOCs排放的主要来源依次为工业源、天然源和移动源;NH_3排放主要来自农业源.从空间分布来看,排放主要集中在中心城区及其周边的萧山、下沙、大江东、余杭和富阳等工业企业相对密集的区域.本研究建立的排放清单在污染源覆盖范围和排放因子方面仍然存在一定的不确定性,建议在后续研究中重点开展低、小、散企业及本地化排放因子调查研究工作,进一步提升大气污染物排放清单的准确度.     

养殖鱼塘底泥微生物抗生素耐药基因分布分析

针对水产养殖中抗生素滥用引起微生物耐药基因污染的现象,本实验以杭州市某水产养殖区底泥样品为研究对象,测定了底泥样品中抗生素含量,并从其中分离出74株可培养细菌.采用PCR方法对分离菌株中磺胺类、四环素类、喹诺酮类、氯霉素类抗性基因(antibiotic resistance genes,ARGs)和整合子基因进行了检测.结果表明,除tet A(四环素类)耐药基因未被检出外,其余3种耐药基因及整合子基因均被检出,其中qnr S(喹诺酮类)耐药基因的检出率最高,为50.00%.另外,利用16S r DNA序列分析技术将分离菌株鉴定为12个属、19个种,包括环境中多种常见土著细菌及部分致病菌,其中气单胞菌(Aeromonas spp.)数量最多(29株),占分离菌株的39.19%.掌握水产养殖区中ARGs的污染现状,对控制其传播、保障食品安全和保护微生态环境具有重要指导意义.     

活性污泥对甲醛废水的净化性能

采用微生物法处理低浓度甲醛废水达标排放是比较经济的方法之一.在研究中采用序批式活性污泥法(SBR)工艺,考察了曝气时间、进水甲醛浓度、进水 pH 和水温对微生物净化低浓度甲醛废水的影响.结果表明,随着曝气时间的延长,活性污泥对甲醛的去除率增大.进水甲醛浓度在 40～120 mg/L 范围内,随着浓度升高甲醛污泥负荷增加,微生物对甲醛的降解速率增加,但对甲醛的去除率降低.活性污泥在 pH 为 5～7 的中性和弱酸性环境中对甲醛的降解速率较高.在15～35℃范围内,污泥对废水中甲醛的去除率随温度升高而上升,微生物对甲醛的降解速率随温度升高呈指数递增趋势.     

甲胺生产废水中氨氮资源化的试验研究

利用MgSO4·7H2O和Na2HPO4·12H2O作为试验药剂,通过正交试验和单因素优化试验,对化学沉淀法处理甲胺生产废水中氨氮的工艺条件进行优化.结果表明,在pH=9.4、反应时间15 min、搅拌速度150 r/min、Mg:N(摩尔比值)=1.1、P:N(摩尔比值)=1.0时,化学沉淀法处理300 mL甲胺生产废水,氨氮去除率维持在92%以上,COD去除率可达37%以上.同时为验证工艺条件适应性和沉淀物(MgNH4PO4)作为农作物肥料使用的价值性,对最优条件下得到的沉淀物进行研究.与MgNH4PO4纯度为100%相比,沉淀物MgNH4PO4纯度达到86%以上.因此,化学沉淀法处理氨氮不仅具有良好的效果,而且得到的MgNH4PO4含有较高N、P,可以用作农作物肥料.     

CO2捕集回收技术研究

主要介绍了常用的胺化合物吸收法、钙基吸收剂法、金属氧化物法等CO2捕集回收技术的最新研究进展及存在的问题,综合对比了各种方法的优缺点:胺化合物吸收法吸收速率快,但再生能耗较高,因此开发"高效低耗"的复合吸收剂成为研究的重点;钙基吸收剂法在高温环境下对CO2的吸收有较好的效果,但吸收剂的碳酸化转化率及热稳定性是有待解决的关键问题;金属氧化物法具有高的CO2吸收效率,但成本较高.在此基础上,探索了CO2捕集回收技术改进工艺,提出改善吸收剂性能、开发高效低耗的CO2选择性吸收剂将成为今后CO2捕集回收技术的研究方向.     

Implications of urine-to-feces ratio in the thermophilic anaerobic digestion of swine waste.

Thermophilic anaerobic digestion of swine manure represents a potential waste treatment technology to address environmental concerns, such as odor emissions and removal of pathogenic microorganisms. However, there are concerns relative to the stability of this process when swine manure is the sole substrate. In this study, the potential of biogas production from swine manure as the sole substrate under thermophilic (50 degrees C) conditions was investigated in the laboratory, to determine whether separation of urine and feces as part of the waste collection process would benefit anaerobic digestion. Effluent from a continuously stirred tank reactor was used as the inoculum for batch tests, in which the substrate contained three different concentrations of urine (urine-free, as-excreted urine-to-feces ratio and double the as-excreted urine-to-feces ratio). Inocula were acclimated to these same urine-to-feces ratios to determine methane production. Results show that both urine-free and as-excreted substrates were not inhibitory to anaerobic inocula. Anaerobic microorganisms can be readily acclimated to substrate with double the as-excreted urine concentration, which contained nitrogen concentrations up to 7.20 g/L. Cumulative methane production reached similar levels in the batch tests, regardless of the substrate urine concentration.     

沼泽红假单胞菌W12对活性黑5的厌氧脱色和降解作用

从处理印染废水的厌氧移动床生物膜反应器（moving bed biofilm reactor, MBBR）中分离到一株具有高效脱色活性的沼泽红假单胞菌W12。经实验确定W12对活性黑5（reactive black 5,RB5）脱色的适宜条件为：pH＜10;有光照;谷氨酸盐或乳酸盐作为碳源,当乳酸钠为碳源时浓度应＞500 mg/L;盐度不超过5％;RB5浓度不大于700 mg/L。紫外可见光谱扫描结果表明,RB5的脱色和降解过程生成芳香胺类化合物,这些中间产物可进一步降解。此外发现,RB5诱导生成的胞外代谢物能提高W12的脱色活性。     

Fe0/厌氧微生物联合体系处理2,4,6-三氯酚影响因素的研究

利用Fe⁰/厌氧微生物联合体系对2,4,6-三氯酚(2,4,6-TCP)进行降解研究。结果表明,Fe0/厌氧微生物联合体系可以有效降解2,4,6-TCP,Fe⁰与厌氧微生物之间存在明显的协同效应。Fe⁰/厌氧微生物联合体系处理2,4,6-TCP的最优条件为：微生物接种量0.434 g VSS/L,Fe⁰投加量15 g/L,体系初始pH值7.0～8.0。