共存钙离子对镧铝改性稻壳生物炭除磷性能的影响

本研究利用稻壳制备高介孔率生物炭,然后用共沉淀法负载金属La、Al,制得镧铝改性稻壳基生物炭吸附剂.通过控制反应时间、磷浓度、共存阴离子、初始pH等条件,研究共存钙离子时对吸附剂除磷性能的影响.结果表明,La、Al在稻壳基生物炭上负载后呈无定型态;吸附剂的除磷过程符合伪二阶动力学模型和Langmuir模型,且Ca~(2+)的加入有利于提高磷的去除率,含Ca~(2+)体系的最终除磷效果是无Ca~(2+)时的2.6倍;含竞争阴离子时,Ca~(2+)的加入会使F~-对磷吸附的抑制作用减弱,使HCO_3~-对磷吸附的抑制作用略微增强;在pH值为2.0—8.0时,Ca~(2+)能提高改性生物炭的吸附容量,而pH8.0时主要是钙离子与磷酸盐的沉淀作用使体系中磷大量被去除.     

微曝气阻隔技术处理污染场地土壤气中苯的研究

以北京某焦化厂苯精制车间废弃场地为研究对象,挖开10m×10m×4m的污染土基坑作为风险管控区,并进行微曝气阻隔技术处理,以期实现风险管控区的土壤气苯污染管控。结果表明,不曝气时,土壤中微生物主要为厌氧微生物。曝气1次不足以改变深层土壤的厌氧状态,对浅层土壤而言无法达到好氧微生物所需的足够O2,使得苯既不能被厌氧降解也不能被好氧降解,反而因扰动作用加速了苯的逸出,使得苯含量不减反增。再曝气3次后,各土层O2含量均大幅增加,污染土层中苯质量浓度降至0.79mg/m3,而清洁土层中苯质量浓度全部降到了0.22mg/m3以下,能够满足《污染场地挥发性有机物调查与风险评估技术导则》(DB11/T 1278—2015)土壤气中苯的筛选值(3.95mg/m3)。     

CNT-PVDF复合中空纤维膜的制备及其电辅助抗膜污染性能

电辅助膜过滤是减缓膜污染的有效方法,但是受限于缺乏稳定性好、机械强度高、制备工艺简单的导电膜。通过在PVDF膜表面真空抽滤CNT制备得到了导电的碳纳米管-聚偏氟乙烯(CNT-PVDF)复合中空纤维膜,然后利用酸化CNT表面羧基与聚乙烯醇的羟基发生交联反应来固定CNT,以提高导电功能层的稳定性。抗污染实验结果表明:单纯膜过滤在5个运行周期内的膜通量衰减72%,反冲洗再生后膜通量为初始通量的58%;而在电辅助下(2 V电压,膜作为阴极),静电排斥作用可以有效降低膜通量衰减速度,减缓膜污染程度,5个运行周期内的膜通量衰减均小于10%,反冲洗再生时能完全恢复膜初始通量。以上研究结果可为推进电辅助缓解膜污染技术的实际应用提供参考。     

基于耦合协调度模型的河西走廊生态环境质量时空格局演化

以“丝绸之路”经济带上的河西走廊地区为研究对象,采用耦合分析法,构建环境承载力与生态弹性限度的耦合协调模型,在分析2001—2016年河西走廊生态环境承载力和生态弹性限度的基础上,探析河西走廊生态环境承载力与弹性限度的耦合协调度,评价生态环境承载力和生态弹性限度耦合协调阶段及区域生态环境质量水平,从区域和城市两个空间尺度分析生态环境耦合协调类型,为探索河西走廊生态环境可持续发展道路提供科学依据。结果表明:①2001—2016年,河西走廊生态环境承载力和生态弹性限度均呈现东南高、西北低的空间格局和缓慢波动上升趋势。②河西走廊生态环境耦合协调度呈现“东南高西北低,优劣破碎穿插”的空间格局特征,耦合协调度在0~0.5之间,生态系统处于低水平和拮抗耦合阶段,生态环境质量处于濒临失调阶段。③河西走廊生态环境承载力与生态弹性限度耦合协调度存在明显区域差异。河西走廊生态环境耦合协调度共分9个等级3个层次3个耦合协调阶段:高水平-磨合阶段区(良好协调、中度协调和初级协调区);中等水平-拮抗耦合阶段区(勉强协调、濒临失调和轻度失调区)和低水平区-低水平耦合阶段区(极度失调、严重失调和中度失调区)。④根据2001—2016年生态环境耦合协调状况将河西走廊五市分为4种耦合协调类型:高耦合协调增长型(张掖市、金昌市)、高耦合协调减少型(武威市)、中耦合协调增长型(嘉峪关市)和低耦合协调增长型(酒泉市)。各地区应因地制宜地制定发展战略,提高生态环境质量,推进生态环境持续协调发展。     

中华鳖养殖池塘中的浮游甲壳动物群落结构研究

浮游动物常作为水体富营养化程度的指示生物,但多集中于湖泊和水库等大型自然水体中。基于放养密度和搭配水生植物不同,中华鳖有不同的池塘养殖模式,而呈现出不同的水生态环境。通过调查鳖-单养、鳖-莲、鳖-生态和鳖-菱4种主要的池塘养殖模式水质指标和浮游甲壳动物的群落结构,了解不同养殖池塘中浮游甲壳动物的群落结构与富营养化程度之间的关系。研究结果显示,鳖-单养模式DO、NH_4~+-N、NO_2~--N、TN、TP、COD、Chl a、综合营养状态指数(TLI)均显著高于鳖-莲、鳖-生态和鳖-菱模式,SD显著低于鳖-莲、鳖-生态和鳖-菱模式(P0.05);养殖池塘中共记录枝角类6属7种,哲水蚤3属3种,剑水蚤6属6种,共同优势种为毛饰拟剑水蚤(Paracyclops fimbriatus)、广布中剑水蚤(Mesocyclops leuckarti)和台湾温剑水蚤(Thermocyclops taihokuensi);聚类分析结果显示鳖-单养模式单独聚为一类,鳖-莲、鳖-菱和鳖-生态模式聚为一类;线性回归分析显示枝角类丰度和TLI呈负相关(P0.05),哲水蚤丰度和TLI呈正相关(P0.05),剑水蚤和浮游甲壳动物丰度与TLI呈显著正相关(P0.05);RDA显示Chl a、NO_2~--N、SD、WT和COD显著影响了浮游甲壳动物组成(P0.05)。该研究不仅可以为中华鳖池塘养殖模式的开发提供技术指导,而且可以为渔业生产影响淡水生态系统结构与功能的研究提供理论支持。     

基于能值分析的价值型水资源资产负债表编制

水资源在社会经济发展中的重要性逐渐显著,强化水资源综合管理是当今世界各国实现水资源可持续利用的重要途径。目前针对水资源资产负债表的基本表式、相关概念、核算方法还存在一定争议,研制水资源资产负债表,实物核算是基础,价值核算是目标。水资源价值化方法是水资源资产负债表编制的关键和难点,这一问题一直制约水资源的价值认同及其纳入国民经济核算的可行性和准确性。按照水资源负债表核算基本原理,遵循"水资源资产-水资源负债=水资源资产净值"编制思路,构建反映经济社会用水导致的水资源过度消耗、水环境损害以及生态用水挤占的水资源资产负债表。在水资源实物量资产负债表编制的基础上,根据水文循环和水资源自身特性,通过能值分析方法,把水资源多用途转换成同一标准的能值进行定量化价值研究,从而在一定程度上改进或弥补水资源价值测算方法存在的判断标准差异的不足,尝试在一张表中实现水量和水质统一核算,从水资源、水环境、水生态三方面阐明经济体对环境体产生的水资源价值量债权关系。结果表明:成都市2015年水资源耗减量不存在负债,但水环境损害和水生态用水挤占分别存在1.52亿元和1.15亿元负债,这为水资源有偿使用和水生态保护和补偿提供了依据,为真正实现编制价值型水资源资产负债表提供了新的思路和方法。     

雅砻江流域中上游径流变化归因分析

在全球气候不断变化和人类活动的影响下,开展河川径流变化的归因研究对水资源的合理利用和分配具有现实意义。以雅砻江流域雅江水文站以上区域作为研究区,采用线性分析、Mann-Kendall检验法和累积距平法等方法分析了研究区1961～2015年水文气候要素的变化特征,进而基于Budyko假设水热耦合平衡原理的弹性系数法估算了径流变化对各影响因子的弹性系数,并对研究区的径流变化进行归因分析。结果表明:近55年来,研究区年径流深整体呈上升趋势,上升速率为0.496 mm/a,并在1999年发生了由低到高的显著突变。年降水量和潜在蒸散量分别呈上升和下降趋势,变化率分别为0.994和-0.246 mm/a。降水、潜在蒸散发和下垫面弹性系数分别为1.40、-0.40和-0.83,说明年径流对降水量的变化最为敏感,其次是下垫面变化,对潜在蒸散量变化的敏感度最低。年径流对气候变化的敏感度呈微增强趋势,对下垫面变化的敏感度逐步减弱。气候变化是年径流增加的主要因素,总贡献率为60.66%,其中降水量和潜在蒸散量的贡献率分别占59.21%和1.45%,下垫面变化的贡献率为39.34%,反映下垫面变化的NDVI自1999年后呈下降趋势,是导致径流增加的重要原因。     

电气线路贯穿孔口防火封堵应用现状研究

电气火灾是目前国内发生频次最高、危害最大的火灾类型。为了防止电气线路火灾导致的火势蔓延和发展,需做好电气线路贯穿孔口的防火封堵。本文通过分析电气线路的火灾原因和火灾危害性,提出开展电气线路防火封堵的必要性。并结合电气线路贯穿孔口防火封堵的应用现状、相关规范要求及国内外研究现状,指出电气防火封堵目前存在的问题。     

储氢材料Kβ-MgH2的动态真空安定性研究

为研究储氢材料Kβ-MgH2分解放气过程,在以10 ℃为步长,80~130 ℃区间内,48,120 h时间条件下,采用基于传感器压力变化计算被测物质分解放气量的动态真空安定性测试(DVST)方法,得到在上述条件下Kβ-MgH2分解过程中的压力变化、Kβ-MgH2的单位分解放气量和在不同研究温度下的分解放气规律,分析DVST测试时长的设置方法,验证Kβ-MgH2在时温等效系数为2.5时的时温等效特性。结果表明:在选定的测试条件下,Kβ-MgH2分解放气量稳定,单位分解放气量与样品状态无关;Kβ-MgH2单位质量放气量先快速增加,随后趋于平稳,测试温度越高,Kβ-MgH2放气速率越快,单位质量放气量越大;根据选定的测试温度和温度变化步长,可知Kβ-MgH2分解放气过程具有时温等效性。     

介孔材料在水处理中的应用

介孔材料由于具有一系列独特的性质,如较高比表面积、较大且连续可调的孔径等,使其在化工、医药、环境保护、纳米功能材料等领域得到了广泛的研究和应用。本文从介孔材料作为吸附剂和催化剂两个方面综述了其在水处理中的应用,并对应用中存在的问题和前景作了分析。