Iron-carbon composite microspheres prepared through a facile aerosol-based process for the simultaneous adsorption and reduction of chlorinated hydrocarbons

Iron-carbon (Fe-C) composite microspheres prepared through a facile aerosol-based process are effective remediation agents for the simultaneous adsorption and reduction of chlorinated hydrocarbons. Complete dechlorination was achieved for the class of chlorinated ethenes that include tetrachloroethylene (PCE), trichloroethylene (TCE), cis- and trans-1,2-dicloroethylene (c-DCE, t-DCE), 1,1-dichloroethylene (1,1-DCE) and, vinyl chloride (VC). The Fe-C particles potentially provides multi-functionality with requisite characteristics of adsorption, reaction, and transport for the effective in situ remediation of chlorinated hydrocarbons. The carbon support immobilizes the ferromagnetic iron nanoparticles onto its surface, thereby inhibiting aggregation. The adsorptive nature of the carbon support prevents the release of toxic intermediates such as the dichloroethylenes and vinyl chloride. The adsorption of chlorinated ethenes on the Fe-C composites is higher (>80%) than that of humic acid (<35%) and comparable to adsorption on commercial activated carbons (>90%). The aerosol-based process is an efficient method to prepare adsorptive-reactive composite particles in the optimal size range for transport through the porous media and as effective targeted delivery agents for the in situ remediation of soil and groundwater contaminants.     

Subcellular distribution and chemical form of Pb in hyperaccumulator Arenaria orbiculata and response of root exudates to Pb addition

Solution culture was conducted in order to understand accumulation characteristics and chemical forms of Pb in Arenaria orbiculata (A. orbiculata) and the response of root exudates to Pb addition. The results showed that: 1) Pb contents in the shoot and root of A. orbiculata increased with increasing in Pb concentrations in solution. 2) The contents of Pb chemical forms under Pb addition followed as: HAc extractable fraction (F_HAC)>HCl extractable fraction (F_HCl)>NaCl extractable fraction (F_NaCl)>ethanol-extractable fraction (F_E)>water extractable fraction (F_W). 3) Increased Pb level in the medium caused increases in Pb contents in the four subcellular fractions of shoots and roots, with most accumulation in FIV (Fraction IV, soluble fraction) in shoots and FI (Fraction I, cell wall fraction) in roots. 4) Contents of soluble sugar and free amino acid of root exudates increased with increasing Pb concentration in solution. Significantly positive correlations between Pb and contents of soluble sugar and free amino acid were observed. 5) With Pb concentrations in solution, low molecular weight organic acids (LMWOAs) contents followed the tendency: tartaric acid>acetic acid>malic acid>citric acid. Significantly positive correlation was observed between Pb and citric acid contents. The results indicate that soluble sugars, free amino acid and citric acid in root exudates of A.orbiculata facilitate the absorption and accumulation of Pb, which exist in NaCl-, HCl- and HAc- extractable Pb forms, FI and FIV fractions, resulting in tolerance of A.orbiculata to Pb.     

基于Matlab的超声空化场测量与可视化分析

为探究超声空化机理、明确超声条件对空化效应的影响,采用铝箔腐蚀法,测量了不同条件下槽式与探头式超声装置中空化场分布,在Matlab平台实现了超声空化场的二维可视化,并通过超声基础试验进行分析验证,.结果表明:槽式超声场分布不均匀,随着超声频率的增加,铝箔腐蚀面积减小,空化效应减弱;空化效应在波腹处最明显,高效区面积最大.探头式超声空化场的高效区主要分布在探头轴线附近,随着铝箔与探头距离的增加,空化效应逐渐减弱,低效区面积增加;空化效应随超声波声能密度的增加而增强,声能密度5W/mL时,腐蚀面积可达80%以上.相同条件下,槽式超声波反应器中超声空化效应较强.超声波声能密度越大,处理后的污泥上清液SCOD越高,破解效果好;随着超声频率的增加,污泥破解程度下降,空化效应减弱.     

以脱水污泥为接种污泥促进好氧污泥颗粒化

以脱水造粒形成的物理颗粒污泥为接种污泥,明显提高了好氧污泥颗粒化速度.研究结果表明：在第20d,接种物理颗粒污泥的R2中90%以上的污泥粒径即大于0.2mm,而接种絮状污泥的R1中只有26.7%.颗粒化过程中,接种物理颗粒污泥的R2中SVI始终小于80mL/g沉降性能良好,第25d时污泥浓度为6300mg/L,而R1为3200mg/L.脱水过程未对污泥活性造成明显影响,培养期间两者COD去除率均大于90%,但培养后期R2中TN的去除率约为70%,明显优于R1的55%,其主要原因为R2中的污泥粒径大于R1.经过5d的曝气剪切后仍有39.8%的物理颗粒污泥大于0.2mm,为颗粒化提供了大量诱导核,同时物理颗粒污泥内部营养传输孔道的形成与EPS的內源消化和反硝化产气有关.     

漓江流域岩溶区檵木群落不同恢复阶段物种组成及多样性变化

以空间代替时间的方法选取典型样地,采用常规群落学调查方法对漓江流域岩溶区立地条件基本一致的檵木(Loropetalum chinense)群落不同恢复阶段的植物物种组成及其多样性变化进行研究。结果表明,(1)在所调查的样方中,共记录维管束植物78种,隶属于45科70属。乔木层的建群种檵木随着群落的恢复其重要值有降低的趋势,而在灌木层则相反。檵木群落不同恢复阶段乔木层和灌木层主要优势种为檵木、小巴豆(Croton xiaopadou)、龙须藤(Bauhinia championii)、红背山麻杆(Alchornea trewioides)和紫凌木(Decaspermum esquirolii),草本层主要优势种为狭穗薹草(Carex ischnostachya)、庐山香科科(Teucrium pernyi)和蔓生莠竹(Microstegium fasciculatum)。(2)随着檵木群落的恢复,群落总体、乔木层和灌木层物种丰富度呈现增大的趋势,草本层则相反;Shannon指数和均匀度指数具有一致的变化趋势,乔木层Shannon指数和均匀度指数随檵木群落的恢复呈现增大的趋势,而灌木层、草本层和群落总体则相反。檵木群落不同恢复阶段灌木层Shannon指数均高于乔木层和草本层,而草本层均匀度指数均高于乔木层和灌木层;Simpson指数随檵木群落恢复的变化趋势与Shannon指数和均匀度指数相反。(3)在檵木群落的灌木阶段、乔灌阶段和乔林阶段这3个恢复阶段中,乔灌阶段与乔林阶段之间的乔木层、灌木层、草本层和群落总体的Bray-Curtis指数最大。     

岸滩模拟溢油生物降解条件下原油中双环倍半萜变化规律

以渤西油田海上平台中质原油作为研究对象,进行岸滩模拟溢油生物降解实验.采用气相色谱与质谱联用技术(GC-MS)对原油中双环倍半萜化合物进行了分析,探讨了不同生物降解条件下双环倍半萜化合物的分布规律,并对该化合物诊断比值的变化规律以及稳定性进行了考察.研究结果表明,经过21 d的生物降解,加入生物降解菌剂和营养盐的原油中双环倍半萜化合物的分布变化不大,加入生物降解菌剂和缓释肥的原油中双环倍半萜化合物降解比较大.经过t检验分析,经过21 d短期生物降解,双环倍半萜化合物诊断比值DR3、DR6、DR9以及DR10,可以用于判别生物降解前21 d内油样是否来自同一油源.双环倍半萜化合物诊断比值对于溢油来源鉴别具有重要意义.     

从铝形态转化角度分析AlCl3的混凝性能

应用Ferron逐时络合比色法,从铝形态转化角度对AlCl₃混凝性能进行了研究. 结果表明,AlCl₃的混凝性能与其发生二次水解反应后水解产物形态中的Al_b所占比例成正比,而影响AlCl₃水解产物中Al_b所占比例的主要因素是体系中的pH. 混凝过程中的水系组成及浓度和AlCl₃投加量的不同均会引起体系pH变化,从而影响AlCl₃水解产物中Al_b所占比例,最终影响AlCl₃的混凝效果.AlCl₃在混凝过程中所表现出的水解程度大、产生H+多的特征,使其在高碱度体系和高浓度有机酸体系的污水处理中效率更高.      

中国土地生产力变化的情景分析

中国土地生产力变化态势是当前国内外学术界、决策界关注的焦点问题之一.介绍了土地生产力估算系统(ESLP)的原理与功能模块并利用该系统研究了中国土地生产力的变化态势.ESLP是在气温、降水、辐射水平、土壤质地等自然因素控制下,受土地利用方向与强度影响的,考虑土地系统不同的投入水平和管理措施的区域土地生产力估算系统.ESLP关注土地生产力变化的时空动态,能表达出不同投入管理水平下土地生产力的时空变化.文章应用ESLP研究了1988年和2000年中国土地生产力变化及其空间分异特征,将估算结果与1988年和2000年全国分县粮食产量数据的比较与验证表明,基于ESLP估算的各县土地生产力与各县粮食总产量具有很高的相关性,在一定程度上反映一个区域的粮食生产能力.在此基础上,应用ESLP预测了2010与2020年在气候变化情景下土地生产力的变化,预测结果显示,虽然局部地区土地生产力有小幅减少趋势,但从全国来看,土地生产力增长趋势明显.平均来看,2010年比2000年增长4.4%,而到2020年,土地生产力的增长幅度达到10.7%.不过在各个农业生态分区上,不同年份土地生产力变化差异较大,在2010年和2020年长江中下游区土地生产力均呈一定幅度的下降,而甘新区和西藏区只在2010年土地生产力有小幅下降.该研究结论对我国编制土地利用规划与粮食生产方面的决策具有重要的参考价值.     

变压器差动保护校验APP的开发与应用

介绍了各主流厂家的变压器差动保护原理,对各厂家及型号的保护装置在差动保护算法上的差异进行了比较,分析造成现场校验计算复杂的原因。提出利用软件完成试验数据计算,在Android开发环境下设计完成了集成稳态量比率差动、分侧差动、小区差动等全系列主保护功能的校验软件,可根据现场实际选择对应的厂家型号进行分析校验,并用于实际应用,试验结果表明利用本校验软件可以明显提高变压器差动保护校验的效率及准确率。     

双酚A在Suwannee富里酸溶液中的光解

以Suwannee河富里酸(SRFA)为光敏化剂,采用中压汞灯模拟阳光,研究了双酚A(BPA)在SRFA溶液(1.0mg·L^-1～50.0mg·L^-1)中的光解动力学.结果表明BPA的光解符合一级反应动力学,并且随着SRFA浓度的增加,BPA的光解速率从0.93×10^-3min^-1迅速增大到16.54×10^-3min^-1.采用分子探针方法和电子自旋共振技术(ESR)证实了SRFA在光照过程中能够产生羟基自由基和单重态氧,同时通过不同的曝气条件研究了激发三重态富里酸的电子能量转移.研究结果表明BPA在SRFA溶液中的光解历程可能与激发三重态富里酸的能量转移密切相关.最后采用GC/MS鉴定了BPA在SRFA体系中的光解产物,探讨了BPA在SRFA体系中可能的反应历程.