Bioelectrochemical acidolysis of magnesia to induce struvite crystallization for recovering phosphorus from aqueous solution

A novel struvite crystallization method induced by bioelectrochemical acidolysis of magnesia(MgO) was investigated to recover phosphorus(P) from aqueous solution using a dual-chamber microbial electrolysis cell(DMEC). Magnesium ion(Mg~(2+)) in the anolyte was firstly confirmed to automatically migrate from the anode chamber to the cathode chamber, and then react with ammonium(NH+4) and phosphate(PO_4~(3-)) in the catholyte to form struvite. Recovery efficiency of 17.8%–60.2% was obtained with the various N/P ratios in the catholyte. When MgO(low solubility under alkali conditions) was added into the anolyte, the bioelectrochemical acidolysis of MgO naturally took place and the released Mg~(2+)induced struvite crystallization in the cathode chamber for P recovery likewise.Besides, there was a strong linear positive correlation between the recovery efficiency and the MgO dosage(R~2= 0.935), applied voltage(R~2= 0.969) and N/P ratio(R~2= 0.905). Increasing the applied voltage was found to enhance the P recovery via promoting the MgO acidolysis and the released Mg~(2+)migration, while increasing the N/P ratio in the catholyte enhanced the P recovery via promoting the struvite crystallization. Moreover, the electrochemical performance of the system was promoted due to more stable anolyte pH and lower pH gradient between the two chambers. Current density was promoted by 10%, while the COD removal efficiency was improved from 78.2% to 91.8% in the anode chamber.     

脂肪磺酸基阳离子交换树脂对Cr3+的吸附和解吸性能

研究了脂肪磺酸基阳离子交换树脂（简称树脂）对Cr3＋的吸附和解吸性能。在溶液初始Cr3＋质量浓度为250m∥L、吸附温度为25℃、溶液pH为5的条件下,树脂对Cr3＋的吸附量最大。Cr3＋质量浓度在实验范围内,等温吸附过程均符合Langmuir和Freundlich方程,最大吸附量为18．6208mg／g。树脂对Cr3＋的吸附在吸附时间为180min时趋于平衡,且吸附为液膜扩散控制。随吸附温度的升高（10～55℃）,树脂对Cr3＋的吸附量略有增加。用质量分数为5％的HCl溶液可将吸附在树脂上的Cr3＋解吸,解吸率近100％,且重复5次吸附和解吸过程,树脂对Cr3＋的吸附量基本保持不变。     

偶极荷电静电凝并除尘器收尘机理及性能研究

提出一种高效去除微细颗粒物的偶极荷电静电凝并除尘装置,其主要由凝并区和收尘区组成.对其凝并收尘机理进行了分析,并对收尘性能进行了实验研究.结果表明,偶极荷电静电凝并系数高于库仑凝并系数;偶极荷电静电凝并除尘器中颗粒的凝并效果好,且在相同的条件下,其对微细颗粒物的除尘效率明显高于普通静电除尘器.     

增塑剂邻苯二甲酸二异癸酯致小鼠肺组织氧化损伤作用

探究邻苯二甲酸二异癸酯(diisodecyl phthalate,DIDP)对小鼠肺组织的氧化损伤。以BALB/c小鼠为受试动物,随机分为7组,包括1个阴性对照组(生理盐水)、4个DIDP染毒组(0.15,1.5,15,150 mg·kg~(-1))、1个维生素E(100 mg·kg~(-1))组和1个高剂量DIDP(150 mg·kg~(-1))加维生素E(100 mg·kg~(-1))组,灌胃染毒14 d。处死小鼠,制备肺组织匀浆样品,以化学荧光法检测活性氧(reactive oxygen species,ROS)含量,以分光光度试剂盒法检测还原型谷胱甘肽(glutathione,GSH)的含量、以硫代巴比妥酸(TBA)法检测丙二醛(malondialdehyde,MDA)的含量、以酶联免疫吸附(EILSA)试剂盒法检测8-羟基脱氧鸟苷(8-hydroxy-deoxyguanosine,8-OHdG)的含量,同时观察肺组织的病理变化与荧光染色结果。随着DIDP染毒剂量的升高,肺组织的ROS、MDA、8-OHdG含量逐渐上升,GSH含量逐渐降低,各指标呈一定的剂量-效应关系。染毒剂量为15 mg·kg~(-1)时,ROS、GSH、8-OHdG含量差异有统计学意义(P 0.05,P 0.01);染毒剂量为150 mg·kg~(-1)时,上述指标差异均有统计学意义(P 0.05,P 0.01)。小鼠肺组织HE染色和荧光染色观察结果表明,随着DIDP染毒剂量的增加,小鼠肺细胞的病理损伤越严重。与150 mg·kg~(-1)DIDP剂量组比较,150 mg·kg~(-1)DIDP+维生素E组的ROS、MDA和8-OHdG含量均有下降,GSH含量上升(P 0.05,P 0.01);小鼠肺组织病理损伤减轻。以上结果说明,较高剂量(≥15 mg·kg~(-1))的DIDP能造成小鼠肺组织的氧化损伤,维生素E对其损伤有拮抗作用。     

林丹和呋喃丹对赤子爱胜蚓存活、生长和繁殖能力的影响

采用人工土培养法,通过急性和亚急性暴露实验,研究了林丹和呋喃丹对赤子爱胜蚓(Eisenia foetida)存活、生长和繁殖能力的影响.结果表明,1)林丹对蚯蚓14d LC50为162.09mg·kg-1,属低等毒性;呋喃丹对蚯蚓14d LC50为3.11mg·kg-1,属中等毒性.2)林丹在急性暴露期显著抑制蚯蚓的生长,在亚急性暴露期低浓度林丹对蚯蚓生长影响不显著,高浓度林丹则显著抑制蚯蚓的生长;呋喃丹在急性和亚急性暴露期对蚯蚓的生长均具有极显著的抑制作用.3)林丹和呋喃丹均可显著抑制蚯蚓的繁殖能力.4)林丹和呋喃丹均可对蚯蚓皮肤结构造成损伤,林丹的损伤程度较严重,呋喃丹相对较弱.5)LC50可以迅速有效地对农药的毒性进行初步判断,而生长抑制率和幼虫孵化数是更加敏感的评估农药对蚯蚓毒性的指标.     

长江口崇明渔港表层沉积物中丁基锡赋存特征及生态风险

在长江口及崇明岛沿岸渔港采集表层沉积物样品,通过超声萃取-乙基化衍生技术提取沉积物中的丁基锡化合物,用气相色谱-质谱联用仪分析沉积物中的丁基锡赋存特征。结果显示,在长江口的参考点沉积物中均未发现有机锡化合物,而在各调查的渔港沉积物中均检出丁基锡,总浓度在1.6~58.8 ng Sn·g-1(干重,以下同)之间变化。表层沉积物的三丁基锡(TBT)、二丁基锡(DBT)和一丁基锡(MBT)浓度范围分别为ND~28.7 ng Sn·g-1,ND~22.1 ng Sn·g-1,1.6~8 ng Sn·g-1。其中,堡镇港TBT污染水平最高;老滧港和奚家港口门处沉积物中TBT浓度与新河港差不多(平均为17.2 ng Sn·g-1),而在港口内部沉积物中均未检出TBT,仅有MBT残存。检出TBT的样点,均在大型渔船码头、客运游艇码头或船厂附近,其浓度均超过澳大利亚和新西兰推荐的TBT沉积物质量基准(ISQG)触发值,即5 ng Sn·g-1。同时各样点暴露浓度(PECsed)与预测无效应浓度(PNECsed)的商值均大于1,SQG和PECsed/PNECsed两个方面均反映了崇明岛渔业港口沉积物中的TBT存在生态风险。综上,长江口地区沉积物中有机锡化合物形态和浓度差异很大,码头或船厂附近沉积物中有机锡污染问题值得优先关注。     

芜湖市区土壤重金属污染评价及来源分析

对芜湖市区153个土壤样品中9种重金属的含量进行测定和评价,利用多元地统计方法进行污染来源分析。结果表明：芜湖市区土壤Zn、Fe、Mn、Cu、Pb、Co、Cd、Ni、Cr的平均含量分别为96.8、30600.1、466.1、35.0、29.1、16.7、1.2、26.3、78.3mg/kg;除Fe、Mn、Ni外,其他元素均高于相应土壤背景值,Zn、Cu、Pb、Co、Cd、Cr分别是背景值的1.26、1.09、1.17、1.20、6.11、1.29倍,说明这些元素出现了一定程度的积累。单因子评价结果表明Cd污染最为严重,Zn、Cu、Pb、Co和Cr为轻度污染,Fe、Mn和Ni没有污染。综合相关性、聚类及主成分分析可知,Fe和Mn为＂自然源因子＂,不同功能区分布主要受成土母质控制;Zn、Cu、Pb和Cd为＂交通及工业活动因子＂,Cu、Cd高值区均分布在开发区,Zn和Pb的高值区分布在镜湖区;Ni、Co和Cr为＂农业活动因子＂,其空间变异受成土母质及农业活动等因素影响。     

江苏沿海化工快速发展下区域生态风险评价模型研究

区域生态风险评价是区域建立生态风险预警机制,实现有效生态风险管理的基础,而其中区域生态风险评价模型的构建是关键。本研究在分析江苏沿海化工风险源及危害性、风险受体以及风险相应能力的基础上,根据科学性、可操作性、动态性与静态性相结合、定性与定量相结合以及因地制宜的原则,选取代表性强、表征明显、简明且易于统计量化的要素和因子,在传统数学模式的基础上,运用系统动力学、景观生态学以及GIS分析、引入区域化工风险压力、化工园区风险度、区域环境敏感指数等指数,采用Delphi、AHP法构建了包括化工风险压力指数、区域环境状态指数、区域生态风险管理指数的区域化工生态风险的多指标综合评价模型。建立的评价模型为研究区域尺度政策实施的生态风险状态及发展趋势提供了一种思路。     

不同水深条件下狐尾藻生长对沉积物氮磷的影响

采用巢湖原位试验研究了80、160和240 cm 3个水深条件下生长的沉水植物狐尾藻（Myriophyllum spicatum L.）对沉积物和间隙水中氮磷的影响。结果表明,狐尾藻的株高和生物量随着水深的增加总体呈下降趋势,并且其差异随着生长期的延长而加大,水深为240 cm的条件下狐尾藻具有最小的株高和生物量,即240 cm的大水深条件不利于狐尾藻的个体形态构建;而相对浅的水深条件（80和160 cm）则是其生长的较佳生境。狐尾藻的生长过程中能够通过根系吸收和根际环境的改变使沉积物和间隙水中的氮磷含量明显下降,一定程度上降低了沉积物氮磷向上覆水体释放的风险,并且其抑制能力随着不同水深条件下植株的长势不同而有所差异,即在植株生长良好的浅水条件下其对沉积物和间隙水中氮磷的抑制效果更佳。因此,较浅的水环境有利于沉水植物的生长,同时还能充分发挥植物对沉积物氮磷的控释作用。     

介质阻挡放电-光催化净化汽车尾气中的NO

利用介质阻挡放电(DBD)和光催化相结合可以净化汽车尾气中的NO.介绍了DBD及其与TiO2联合作用时NO初始体积分数、混合气体流量和放电参数对NO净化的影响,实验结果表明,无论有无TiO2催化剂,NO的净化率都随着NO初始体积分数的增加而降低,随着混合气体流量的增大而减小,也随着放电电压的升高而升高.在相同条件下,加入光催化剂后,NO的净化率有了不同程度的提高,而且初始体积分数越低、气体流量越小、放电电压越高,光催化效果越明显.