采用配方均匀设计法利用脱水污泥制备陶粒的研究

长期以来,对城市污水处理后产生的污泥处置一直是环保的难题,传统的处理处置方法均存在诸多问题,寻求一种好的处理处置污泥方法迫在眉睫。针对目前的问题运用带约束条件的配方均匀设计方法对粉煤灰-脱水污泥陶粒配方进行实验设计,运用三叶回转窑进行小试。研究了陶粒组分中粉煤灰、污泥、黏土的比例对烧成陶粒堆积密度、颗粒强度的影响;确定了最佳物料配比,使陶粒的性能测试指标均符合GB/17431.2-1998标准的规定。实验结果表明:烧制陶粒湿比例下脱水污泥用量达45%,干比例污泥用量15.2%,污泥减量化和资源化效果显著;陶粒浸出毒性实验结果表明各项指标均低于浸出液中危害成分浓度限值,达到了污泥无害化的效果;粉煤灰、污泥和黏土的优化质量(干)比例为79%,15.2%,5.8%;陶粒的堆积密度为600 kg/m3,筒压强度2.2 MPa,1 h吸水率10.2%,粒型系数1.3。     

废轮胎热解炭黑及其改性后的特性研究

对废轮胎热解炭黑(简称热解炭黑)采用硝酸酸洗及酸洗后加入硬脂酸2种改性方法,制备出热解炭黑、酸洗炭黑及硬脂酸改性酸洗炭黑3种炭黑。运用SEM、XPS等分析手段进行了表征。研究表明,硝酸酸洗后热解炭黑的灰分从20.5%降到了4.0%,BET表面积从54.92 m2/g增大到69.62 m2/g,DBP吸收值从123 mL/100g提高到170 mL/100 g。加入硬脂酸后BET表面积和DBP吸收值略有下降。XPS结果显示:热解炭黑表面覆盖有碳质沉积物,表面官能团极性较低;酸洗炭黑表面C—C,C—H含量降低,C—OR、C—OEt和COOR、COOH官能团含量增加;硬脂酸改性后表面含碳官能团基本没有变化,但其表面双键氧的含量高于热解炭黑和酸洗炭黑。     

铁炭微电解法降解1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐的研究

1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([BMIM]BF4)是一种常用的离子液体,被越来越多地应用于精细化学品及药物的合成。由于其对水生生物有毒性的影响且难于生物降解,提出了采用铁炭微电解法来降解[BMIM]BF4,并探讨了影响处理效果的主要因素、工艺条件及其反应动力学。结果表明,影响铁炭微电解降解[BMIM]BF4的因素按从小到大的顺序为:炭铁比、反应时间、pH;铁炭微电解降解[BMIM]BF4的最佳工艺条件是:铁粉用量3 g/L、水样pH2.5、炭铁比2、反应时间为60~90 min;在此条件下,[BMIM]BF的去除率可以达到80%以上,且该降解反应为二级反应。     

吉林省区域功能空间结构演变分析

基于空间重心的地图演示方法,以吉林省为例,采用土地利用数据和经济统计数据,对比区域功能空间重心和经济重心的转移变化轨迹,从空间效率差异视角认识区域发展的不平衡性。结果显示:①吉林省区域功能空间差异明显,形成了东部生态、中部社会经济、中西(偏西)部农业的功能空间格局;②1995-2007年,吉林省区域空间结构整体稳定,局部优化调整,耕地保护和城市扩张过程中的矛盾冲突初步缓解,社会经济功能空间重心向中部城市优势区位地带转移;③1995-2007年,吉林省经济重心趋向第二三产业重心,社会经济功能空间重心和经济重心从相反方向分别向中部城市收敛,东西部空间效率趋向平衡;④空间组织应当更加重视对区域发展目标的支撑,吉林省宜进一步稳定既有区域空间格局,继续提高中部城市(群)的经济集聚效用。     

The profile of antibiotics resistance and integrons of extended-spectrum beta-lactamase producing thermotolerant coliforms isolated from the Yangtze River basin in Chongqing

The spreading of extended-spectrum β-lactamases (ESBL)-producing thermotolerant coliforms (TC) in the water environment is a threat to human health but little is known about ESBL-producing TCs in the Yangtze River. We received 319 ESBL-producing stains obtained from the Chongqing basin and we investigated antibiotic susceptibility, bla gene types and the presence of integrons and gene cassettes. 16.8% of TC isolates were ESBL-producing bacteria and bla_TEM+CTx-M was the predominant ESBL type. 65.2% of isolates contained class 1 integrons, but only 3 carried intI 2. Gene cassettes were amplified and sequenced. aadA, drfA, cmlA, sat1, aar3 and two ORF cassettes were found. In conclusion, Yangtze River is heavily polluted by ESBL-producing TC bacteria and the combined bla gene type could enhance antibiotic resistance. Class 1 integrons were widespread in ESBL-producing isolates and play an important role in multi-drug resistance. Characterization of gene cassettes could reveal the dissemination of antibiotic resistance genes.     

固相萃取与气相色谱-质谱联用测定水中痕量多环芳烃

采用固相萃取与气相色谱-质谱联用测定水中痕量多环芳烃(PAHs)。通过正交试验,得到最佳固相萃取条件为:上样流速为5mL/min、采用二氯甲烷洗脱、洗脱剂用量为3mL、洗脱流速为2mL/min。测定结果显示,固相萃取与气相色谱—质谱联用技术对萘、菲、荧蒽3种PAHs的检出限为0.03～0.07μg/L,加标回收率为70%～100%,相对标准偏差为3.90%～9.58%。该方法精密度高、准确度好,能满足实际水样中痕量PAHs的测定要求。     

环境中全氟辛基磺酸的修复技术研究进展

主要研究了三大修复技术,物理法通过吸附、膜处理等技术将PFOS分离,化学法通过氧化、还原等方式改变PFOS的性质进而将其降解,生物法通过驯化优势菌群有效降解PFOS。上述方法各有优缺点,物理法简单经济,但会产生二次污染,化学法效果显著但条件苛刻,生物法效率高但自然降解能力低,而几种方法的耦合会大大提高降解效率,将成为水污染处理中去除PFOS的主要研究方向。     

基于生态和社会经济约束的区域土地整治潜力评价研究

准确评价区域耕地整治、农村居民点整治、废弃地复垦和未利用地开发4种类型的土地整治潜力是实现区域统筹规划和保障粮食安全的重要前提。通过选取能反映区域四种土地整治类型内在和外在潜力的指标因素,引入生态安全和社会经济双重制约条件,结合层次分析法和约束条件评价模型对研究区域生态安全和经济社会约束下的土地整治综合潜力开展定量评价,并采用K-Means聚类方法进行潜力分区。研究结果表明:高生态安全和经济发展水平条件能提高区域土地整治潜力水平,反之则制约土地整治潜力水平,同时根据约束条件的土地整治潜力评价结果将研究区域划分为土地整治高潜力区、较高潜力区、一般潜力区和低潜力区,与无约束条件下的土地整治潜力评价结果相比,该分区结果更加符合当地实际情况。该研究一方面可为生态文明建设背景下的土地整治潜力评价提供新方法,另一方面可为新一轮土地整治统筹规划提供有效的依据和参考。     

活性炭孔隙结构在其甲苯吸附中的作用

选用4种商用活性炭(AC),利用氮气绝热吸附、扫描电子显微镜(SEM)和傅立叶变换红外光谱(FTIR)测试了活性炭的物化性质。以甲苯为吸附质,在温度为298.15 K下进行了静态和动态吸附实验,研究了活性炭孔结构对其吸附性能、吸附行为、表面覆盖率和吸附能的影响。结果表明:活性炭的比表面积和孔容是其吸附性能主要影响因素,孔径在0.8～2.4 nm之间的孔容和甲苯吸附量之间存在较好的线性关系,且线性斜率随甲苯浓度增加而变大。甲苯吸附行为符合Langmuir吸附等温模型和准一阶动力学方程式。活性炭孔结构是甲苯吸附速率的主要制约因素。在甲苯快速吸附阶段,微孔为吸附速率主要制约因素,在甲苯颗粒内扩散阶段,微孔和表面孔为吸附速率的主要制约因素,在吸附末尾阶段,中孔和大孔为吸附速率的主要制约因素。4种活性积炭对甲苯的吸附能随其比表面变大而变大。     

纳米TiO2光催化氧化去除水中痕量双氯芬酸的研究

以TiCl4为前驱体,采用水解法经不同温度煅烧制备了具有不同理化性能的纳米TiO2光催化剂。利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、物理吸附仪、紫外—可见光漫反射吸收光谱(UV-Vis DRS)等手段对纳米TiO2的晶相结构、粒径、孔径分布以及禁带宽度等进行了表征。以蒸馏水配制的双氯芬酸溶液为目标物,进行了纳米TiO2光催化氧化去除双氯芬酸的活性测试,研究了纳米TiO2的理化性能与光催化氧化活性之间的关系。结果表明,经400℃煅烧制得的纳米TiO2样品具有最高的光催化氧化活性,其在紫外光照射60min下对双氯芬酸的去除率为98%左右,比单独紫外光照射高出85百分点。纳米TiO2光催化氧化去除双氯芬酸的反应近似一级反应动力学模型,其中经400℃煅烧制得的纳米TiO2光催化氧化去除双氯芬酸的表观反应速率常数为0.054 54min-1,是普通商用TiO2的2倍左右,与德国Degussa P-25TiO2的光催化氧化活性最相近。