生物强化处理石油污染土壤理化性质和微生物学特性的纵向分布特征

采用原位强化生物修复技术对某区块石油污染土壤进行为期16个月的生物修复,考察了处置后污染土壤理化性质、微生物学特性以及石油烃组成的纵向分布特征。实验结果表明,经过修复后各土层的石油烃去除率是表层土IN-3(50.42%)中层土IN-2(23.54%)底层土IN-1(10.51%);IN-1处于缺氧环境,存在硫酸盐还原和反硝化作用,使得土壤pH值从7.86±0.03降低至7.27±0.03,土壤总氮从2.53±0.13 g/kg降低至0.77±0.04 g/kg;厌氧菌的种群数量是IN-1(10.43±0.71×104CFU/g)IN-3(6.74±0.39×104CFU/g)IN-2(5.15±0.42×104CFU/g),放线菌数量与石油烃含量显著负相关(r=-0.989,p=0.0110.05);IN-3对饱和份和芳香份的降解率最高,分别达到了70.27%和54.52%,远高于IN-2和IN-1;模拟蒸馏结果表明,IN-3正构烷烃得到了很大程度的去除,缺氧的IN-1对正构烷烃去除得较少;厌氧菌数量与胶质和沥青质去除率之间成正相关关系,对于污染源较为分散的污染区域,采用原位生物强化修复时可以考虑引入厌氧修复。     

三元乙丙橡胶超细纤维复合膜的制备及其截留性能

以四氢呋喃和N,N-二甲基甲酰胺为溶剂,配制三元乙丙橡胶(EPDM)纺丝液,通过静电纺丝技术制备了EPDM超细纤维,进而以聚偏氟乙烯(PVDF)微滤膜为基膜制备了EPDM超细纤维复合膜。采用红外光谱(FTIR)和扫描电子显微镜(SEM)对EPDM超细纤维的结构和形态进行了表征。考察了复合膜对苯乙烯废水的截留效果和复合膜通量的变化情况。实验结果表明:EPDM超细纤维具有类似无纺布形式的多孔纤维网状结构,其直径在0.2~2.0μm之间;复合膜在操作压力为0.1MPa的条件下,处理质量浓度为100μg/mL的模拟苯乙烯废水,膜通量约为5.90mL/(cm2.h),苯乙烯去除率可达89.7%。     

直接驯化嗜盐菌处理高盐废水的研究

从大连旅顺盐场底泥中筛选出适合高盐度的嗜盐菌,在序批式间歇反应器(SBR)中对其进行3.5%(质量分数)盐度的驯化,污泥混合液悬浮固体(MLSS)平均质量浓度达600mg/L。污泥比耗氧速率(SOUR)测量结果显示,内源呼吸阶段污泥SOUR为10.36mg/(g.h),外源呼吸阶段污泥SOUR达到29.09mg/(g.h),表明所筛选的嗜盐菌培养的污泥具有较高活性。利用培养的污泥进行高盐模拟废水处理试验,结果表明,对盐度为3.5%、COD为240～340mg/L的高盐废水,在每周期12h、曝气量0.6L/min、污泥MLSS为600mg/L、污泥龄为18d条件下,COD去除率达95%以上,NH4+-N去除率达61%,TP去除率达55%。改变进水有机负荷对出水COD去除影响不大,该系统耐有机负荷冲击能力较强;盐度负荷的改变对COD的去除影响不大,而NH4+-N去除率有明显变化,在3.5%和5.0%的盐度下,NH4+-N去除率分别为61%和31%。     

废弃中药渣催化热解制取生物油的研究

利用热重分析仪(TGA)对植物类中药渣的热解特性进行了研究,用Coats-Redfern积分法计算了其热解动力学参数,得出中药渣热解反应符合一级反应动力学方程,其活化能较低,为36.0kJ/mol。考察了热解温度对气体、液体、固体产物的影响,在723K时,液体产物生物油产率最高,为39%。以介孔分子筛SBA-15以及分别负载Al、Sn、Ni、Cu和Mg的SBA-15作为催化剂,研究催化热解对气体、液体、固体产率及生物油组分的影响。研究表明,Al-SBA-15的催化效果较好,液体产率最高,为36%;采用元素分析仪和热值测定仪,得到用Al-SBA-15作为催化剂时生物油的氧质量分数最低,低位热值最高。用GC/MS对生物油组分的分析结果表明,添加Al-SBA-15后,热解产物中脂肪族和芳香族化合物增加,而含氧化合物减少。     

环渤海及其邻近地区引种常绿杜鹃花气候相似性研究——兼论加权欧几里得距离法在杜鹃花引种栽培区域预测中的应用

通过模糊数学方法,对环渤海及其邻近地区引种栽培"华西雨屏带"中山区常绿杜鹃的气候相似性进行了初步探讨和预测。研究提取了11项气象指标,其中5项作为"门槛指标",6项作为"有效样本集"考察指标,并根据专家经验对考察指标赋予了不同的权重和可控系数。在此基础上,通过数学建模对22个城市的有关气象要素进行了考察和计算。结果表明,8个城市进入上述"有效样本集",可分为3个适宜性等级,其中环渤海地区的日照、威海、青岛进入次高适宜等级,大连进入最低适宜等级。围绕研究结果,对被考察城市引种特定区域常绿杜鹃的适应性问题进行了分析,并对有关研究方法进行了探索性修订。     

Positive matrix factorization as source apportionment of soil lead and cadmium around a battery plant (Changxing County,China)

Chemical compositions of soil samples are multivariate in nature and provide datasets suitable for the application of multivariate factor analytical techniques. One of the analytical techniques, the positive matrix factorization (PMF), uses a weighted least square by fitting the data matrix to determine the weights of the sources based on the error estimates of each data point. In this research, PMF was employed to apportion the sources of heavy metals in 104 soil samples taken within a 1-km radius of a lead battery plant contaminated site in Changxing County, Zhejiang Province, China. The site is heavily contaminated with high concentrations of lead (Pb) and cadmium (Cd). PMF successfully partitioned the variances into sources related to soil background, agronomic practices, and the lead battery plants combined with a geostatistical approach. It was estimated that the lead battery plants and the agronomic practices contributed 55.37 and 29.28 %, respectively, for soil Pb of the total source. Soil Cd mainly came from the lead battery plants (65.92 %), followed by the agronomic practices (21.65 %), and soil parent materials (12.43 %). This research indicates that PMF combined with geostatistics is a useful tool for source identification and apportionment.     

偶氮类染料脱色率的定量构效关系

偶氮类染料的生产和使用过程中存在着三废多、难脱色和污染严重等问题,该染料是印染工业的主要污染物。选取偶氮类染料的分子结构参数和其光催化氧化脱色率之间建立定量结构活性关系(QSAR),进而得到回归方程,为印染废水处理和染料环境行为评价提供理论预测。结果表明,偶氮类染料的光催化氧化脱色率与其结构之间存在着线性相关性,线性方程为:D=0.647μ+66.277,(D为脱色率、μ为偶极矩)R=0.989方程具有预测能力。     

改性丝瓜络纤维对水体日落黄的吸附特性

采用化学改性的方法将丝瓜络制备为阴离子吸附剂,并将其用于水体日落黄(SY)染料的吸附,分别考察了吸附剂的用量、日落黄染料的初始浓度(C0)、p H值、温度(K)、时间(T)5个因素对吸附效果的影响。通过模拟吸附等温曲线、吸附动力学以及热力学方程并通过比表面积(BET)和红外光谱(FTIR)分析改性丝瓜络吸附染料前后和丝瓜络改性前后的变化情况以此探究其吸附机理。结果表明,p H对吸附效果影响不明显;最大吸附量随温度升高而增大,在298 K温度时最大吸附量达到137 mg/g,是未改性丝瓜络的9.78倍。Langmuir方程拟合吸附过程描述最好,吸附类别为化学吸附。吸附过程符合伪二级动力学,是一个自发和吸热的过程。改性丝瓜络可以有效去除水体中的日落黄染料。     

近十年重庆市NDVI变化及对气温降水的旬响应特征分析

在利用SPOT VGT NDVI旬数据、重庆市及周边20个气象站点1999~2010年日气温与降水数据以及研究区相关图件资料的基础上,运用均值法、差值法、趋势线分析和时滞互相关分析法分析重庆市NDVI变化的时空特征及旬平均NDVI与旬均温和旬降水的相关性以及时滞情况。结果表明：1999~2010年重庆市NDVI呈稳步上升趋势;NDVI下降的区域主要集中在渝西北、渝东北、渝南等三峡库区的外围;NDVI与气温和降水之间存在较强的相关性,且NDVI与气温较与降水之间的相关性更强,表明在研究区气温对NDVI的影响大于降水;NDVI与气温和降水之间的相关性和时滞情况存在明显的东南-西北差异,东南地区时滞较长、相关性低,西北地区时滞较短,相关性高;各植被类型NDVI与气温和降水的相关程度高低以及响应速度的快慢决定于各植被类型的生长发育规律及其对气温或降水要求的高低     

三峡工程对下荆江径流变化影响分析

下荆江作为长江最不稳定的江段之一,三峡工程的运行必然会对该江段的水文过程产生深远影响。以监利水文站日均流量数据为基础,研究分析了1983~2012年近30 a来下荆江年径流量、各月月均流量的变化趋势。结合三峡工程的阶段性蓄水,以蓄水前流量的自然波动幅度为基础,定量分析了三峡工程对下荆江径流变化的影响程度。趋势性分析结果显示,近30 a来下荆江年径流量呈波动性变化,无显著趋势。1~3月月均流量有极显著的增加趋势,10月份有极显著的下降趋势。从三峡工程蓄水前后各月份月均流量的绝对变化量来看,10、7和8月的变化量最大,但结合三峡工程蓄水前各月月均流量的自然波动幅度,相对变化率最大的月份为1、2和10月,其相对变化量均超过其自然波动幅度的1.5倍。对于相对变化量较大的月份可能产生的潜在影响亟需进一步的深入研究