多孔钛板负载Pd-Cu催化还原水中硝酸盐氮的研究

研究了多孔钛板负载Pd-Cu(1:1)催化剂作为阴极, 利用电化学反应器脱除水中的硝酸盐氮, 在pH值为6.4, 电极板的电流密度为2.3mA·cm-2的条件下, 以0. 1g·l-1无水硫酸钠作为支持电解质, 反应4h后, 硝酸盐氮的去除率可以达到36%, 出水浓度已接近饮用水标准, 然而在此催化剂负载比例下对副产物氨氮的选择率非常高. 反应在300mA, pH值为6.4时脱硝效果最高. 在合适的浓度下, NO3-占优势地位, 受竞争吸附影响小, 同时电极板吸附位未达到饱和时, 电催化反硝化反应符合表观一级反应动力学. 另外, 溶液的传质对反硝化没有显著影响; 进水口的外露形成的水流跌落有利于NH3的逸出, 反应溶液中的NH4+-N副产物减少, 但是硝酸盐氮的去除效果受到影响.     

污染黑土中重金属的形态分布与生物活性研究

通过对污染和清洁黑土的耕层、非耕层分层采样分析,比较了Cd,Pb,Cu和Zn等在同一土壤耕层和非耕层以及不同采样点土壤中的形态分布和生物活性.结果表明,无污染黑土中这些重金属的形态分布一般为:残渣态有机结合态铁锰结合态碳酸盐结合态可交换态,外源污染则使可交换态重金属的含量增加.以生物有效性系数和迁移系数进行重金属生物活性评价,其在黑土中生物活性大小的顺序为:CdCuZnPb.污染愈严重的土壤,重金属的生物活性和自身的淋溶能力相对较强,在非耕层中也表现出较高的生物活性.综合重金属在土壤中的含量和生物活性,发现2个污染点的黑土中Cd和Pb对当地农业生产和地下水安全已构成潜在的威胁.     

北京市不同区域采暖期大气颗粒物中多环芳烃的分布特征

利用分级采样器分别采集北京市不同区域采暖期的大气颗粒物,分析多环芳烃的组成及含量.结果表明北京市大气总悬浮颗粒物中总多环芳烃的含量城乡结合带为74.86—436.87ng·m-3,郊区为119.93—397.86ng·m-3.在城乡结合带,80%以上的多环芳烃存在于粒径2.0μm的颗粒物中;在郊区,77%以上的多环芳烃存在于粒径2.0μm的颗粒物中.比较不同环数的多环芳烃在不同粒径范围内大气颗粒物中的分配比例,发现随环数的减少其分配比例呈现归一化.不同粒径范围的颗粒物中苯并(a)芘均与总多环芳烃含量显著相关(p0001).     

堆肥处理对污泥腐殖物质组成和光谱学特征的影响

采用凝胶(Sephadex G-75)色谱、荧光光谱和红外光谱法研究了污泥堆肥的HA和FA在堆制前后的组成与结构特征变化.凝胶色谱分析表明,污泥经过63d堆腐后,HA中大分子组分含量明显提高;而FA则由不同分子量物质组成,其中小分子量物质占主要部分,在堆腐以后,FA中大分子物质含量下降30%,小分子量物质含量则相对增加.同时,荧光光谱、红外光谱的结果表明:随着污泥堆肥的进行,HA中有机物不饱和结构的多聚化或联合程度增大,芳香结构物质含量增加;但经过堆制的FA具有更多的结构简单的低分子量物质和更低的芳构化水平.     

石墨烯量子点荧光探针的合成及其对TNT痕量检测的应用

采用石墨制备出氧化石墨稀（GO）,利用水合肼还原GO,将还原的GO与二甲基甲酰胺（DMF）反应,制备出绿色发射波长的石墨烯量子点（graphene quantum dots,GQDs）荧光探针,分别用拉曼、UV-vis、FT-IR、SEM和Zeta电位仪等对其性质进行表征和研究。由于GQDs荧光探针表面富电子,而目标分析物TNT分子的3个缺电子硝基是吸电子基团,二者空间相互接近时,发生荧光共振能量转移,导致GQDs荧光探针的荧光强度发生改变,实现对痕量目标分子TNT的检测。结果表明,所制备GQDs荧光探针实现对TNT分子的高选择性识别,高敏感性检测,检出限为1.0×10-9 mol·L-1,猝灭常数为7 965 L·mol-1。基于荧光共振能量转移原理合成GQDs荧光探针实现对痕量TNT爆炸物的选择性识别和敏感性检测。     

以生物炭为内核的BC@BiOBr催化剂的制备及可见光光催化性能

以热裂解处理香蒲的茎部获得比表面积为341.27 m2·g-1的生物炭作为载体,在水热条件下制备了生物炭负载的溴氧化铋（BC@BiOBr）光催化剂,并采用扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、X-射线衍射（XRD）、Zeta电位分析仪、紫外-可见漫反射（UV-Vis DRS）和荧光光谱（PL）等技术对该负载型催化剂的物理结构和性质进行了表征,结果发现BC@BiOBr和BiOBr两种催化剂表面均为BiOBr片,其中BC@BiOBr催化剂是由约1 μm片状 BiOBr组装而成,XRD测得上述两种催化剂均为BiOBr晶相,而对无定形的BC并未检测到.通过测定反应物前驱体和生物炭的表面电荷,推测带正电荷的氢氧化铋絮凝沉淀因静电引力BC@BiOBr簇状催化剂.通过紫外可见漫反射光谱、固体荧光光谱和循环伏安曲线等测试,发现构成的簇状结构既能提高BC@BiOBr对可见光的响应程度又能使其光生空穴和电子的复合几率变小.以罗丹明B（RhB）作为底物探针,测试催化剂在可见光照射90 min时的降解速率,发现与单纯BiOBr（71.4%）相比,BC@BiOBr具有更高的可见光催化活性（93.1%）,通过对氧自由基等测定实验发现这可能与BC@BiOBr体系产生了更多的氧自由基有关.     

微生物营养剂浓度对生物沥浸法处理猪场沼液的影响

猪场沼液是规模化猪场沼气工程排出的具有高悬浮固体(SS)和高污染负荷的一类高浓度有机废水。采用生物沥浸法调理实现其深度固液分离,对该废水生化处理达标排放意义重大。通过摇瓶实验,研究了猪场沼液在不同浓度营养剂下的生物沥浸处理,并将获得的沥浸泥作为接种物回流,回流比为1∶1,共连续处理6批,测定pH、过滤比阻(SRF)、泥饼重金属含量及滤水水质等指标。结果表明：当营养剂浓度≥15 g·L⁻¹,其处理效果较好且稳定;pH降至3.5以下,SRF降至5.0×10¹¹ m·kg⁻¹左右,脱水速率提高86.1%,泥饼重金属的浸出率高,其中Cu≥49.5%、Zn≥72.7%。沼液经生物沥浸处理后体积减少40%~50%,抽滤水的化学需氧量(COD)、氨氮(NH₃)含量、总磷(TP)含量和SS分别从原稀释沼液的27 669.8、1 014.8、582.1 和27 857.1 mg·L⁻¹降至423.8~499.3、671.4~704.0、0.7~1.1和0 mg·L⁻¹,去除率最高可达98.5%、33.8%、99.9%和100%,大大降低了后续生化处理的难度。采用生物沥浸法处理猪场沼液具有良好的应用前景。     

三峡工程建设期库区生态环境保护措施及效果评价

针对三峡工程建设过程中可能引发的生态与环境问题,基于三峡工程建设前后库区生态环境变化,对17年工程建设过程中,库区及上游开展的各项生态环境保护措施及其效果进行总结评价。结果表明三峡库区各项生态环境保护措施有力得当,移民及工矿搬迁环境压力降低,干流水质基本稳定,地质灾害防控得当,库区及上游生态恢复加速,库底清理清漂彻底,媒介生物密度下降,人居环境逐步改善,库区生态环境质量总体趋好。鉴于库区“限制开发区域”的国家主体功能区定位、生态环境的复杂性及相关影响因素的滞后性,生态环境保护工作仍需要进一步加强,特从管理、技术与经济三方面对三峡水库运行管理期内的库区生态环境保护工作提出建议,旨在为相关管理部门提供决策参考依据     

手性污染物与环境安全

本文就手性污染物在生命过程中对映体的差异作了简要评述,分析了手性污染物对映体的毒性差异及机理.同时指出了手性污染物今后研究的发展趋势.     

街道峡谷内汽车排放污染物浓度分布的观测与数值模拟

在上海某典型街道峡谷内按一定的空间布点,在一定时段内同时对各布点进行采样并做一氧化碳浓度分析,同时记录车辆种类、车流量、气象条件等,分析街道峡谷内污染物浓度的分布.运用风向频率加权(WDFW)方法,结合大气流动和污染物扩散的CFD模型进行数值模拟计算.结果表明,数值模拟结果和现场观测结果较吻合,建筑物低的一侧污染物浓度远高于建筑物高的一侧污染物浓度,两侧的污染物浓度随着高度的增加而降低.