Effect of organic matter on phosphorus recovery from sewage sludge subjected to microwave hybrid pretreatment

Microwave (MW) hybrid processes are able to disrupt the flocculent structure of complex waste activated sludge, and help promote the recovery of phosphorus as struvite. In this study, to optimize struvite yield, (1) the characteristics of matter released in MW-hybrid treatments were compared, including MW, MW-acid, MW-alkali, MW-H₂O₂, and MW-H₂O₂-alkali. The results showed that selective release of carbon, nitrogen, phosphorus, Ca^2 +, and Mg^2 + achieved by sludge pretreatment using MW-hybrid processes. MW-H₂O₂ is the recommended sludge pretreatment process for phosphorus recovery in the form of struvite. The ratio of Mg^2 +:NH₄⁺-N:PO₄^3 −-P was 1.2:2.9:1 in the supernatant. (2) To clarify the effects of organic matter on struvite recovery, the composition and molecular weight distribution of organic matters were analyzed. Low molecular weight COD was found to facilitate the removal rate of NH₄⁺-N and PO₄³-P via crystallization, and the amorphous struvite crystals (< 1 kDa) from the filtered solutions had high purity. Therefore, the present study reveals the necessity of taking into consideration the interference effect of high molecular weight organic matters during struvite crystallization from sewage sludge.     

水稻秸秆生物炭对耕地土壤有机碳及其CO2释放的影响

为探究生物炭自身稳定性及其输入土壤后对于土壤本体有机碳的影响,本研究模拟自然条件,分别将500℃和700℃裂解的水稻秸秆生物炭(RBC500和RBC700)以0%(空白土壤)、3%、6%和100%(纯生物炭)的比例添加至耕地土壤进行室内培养实验,观测总有机碳(TOC)与易氧化态碳(EOC)含量的变化及CO2排放特征.结果表明,与空白土壤处理相比,土壤TOC、EOC含量均随水稻秸秆生物炭添加量的增加而升高;相同添加量条件下,RBC500对土壤TOC与EOC增加的贡献均高于RBC700.各处理土壤TOC含量在前30 d内均降低(最大降幅为15.8%),并于培养后期趋于稳定;土壤EOC含量在培养初30 d内均降低,当生物炭添加比例为3%和6%时,RBC500使土壤的EOC含量降幅分别为72.4%和81.7%,大于RBC700的61.3%和69.8%;培养结束时,添加相同裂解温度生物炭的土壤EOC值相近.培养前期土壤中EOC含量的下降可能与生物炭中易分解组分引起的矿化作用有关.在130 d培养期内,CO2累计排放量大小顺序为:土壤+生物炭混合处理<纯土壤处理<纯生物炭处理,可见,生物炭的土壤处理可以减少土壤CO2的排放,最大减排率可达41.05%.在一个长的时间尺度内,生物炭的土壤处理有利于土壤碳的固定.生物炭施用于土壤可作为碳储存载体.     

The effects of autophagy on vascular endothelial cells induced by airborne PM2.5

The purpose of this study was to examine the direct toxicity of PM2.5 collected from Beijing on human umbilical vein endothelial cells(HUVEC). A Cell Counting Kit 8(CCK8) assay demonstrated that PM2.5 exposure decreased the proliferation of HUVECs in a dosedependent manner. We also found that PM2.5 exposure induced autophagy in HUVECs, as evidenced by:(1) an increased number of double-membrane vesicles;(2) enhanced conversion and punctuation of the microtubule-associated protein light chain 3(LC3); and(3) decreased levels of the selective autophagy substrate p62 in a time-dependent manner.Furthermore, promoting autophagy in PM2.5-exposed HUVECs with rapamycin increased the cell survival rate, whereas inhibiting autophagy via 3-methyladenine significantly decreased cell survival. These results demonstrate that PM2.5 exposure can induce cytotoxicity and autophagy in HUVECs and that autophagy play a protective role against PM2.5-induced cytotoxicity. The findings of the present study imply a direct toxic effect of PM2.5 on HUVECs and provide novel insight into the mechanism of cardiovascular diseases caused by PM2.5 exposure.     

“三软”煤层综放工作面综合防尘技术试验研究

以典型工作面为例研究了煤体注水、自动喷雾、磁化水喷雾、化学防尘等综合防尘技术在“三软”煤层综采放顶煤工作面的实施方法,并对应用中遇到的一些理论问题进行了探讨     

重气泄漏扩散实验的计算流体力学(CFD)模拟验证

运用CFD软件Fluent中的标准双方程湍流模型,对重气瞬时和连续泄漏的扩散进行了模拟以预测重气扩散过程中参数的变化,结果表明重气在垂直高度上的浓度随高度增加而减小,对于重气到达一点处的时间而言,瞬时泄漏的预测时间小于实际到达时间,而且浓度减小到零的时间也要先于实际的时间,连续泄漏的情形则相反,模拟过程假设风速和风向不变导致模拟结果没有实际的波动大.通过将模拟的最大摩尔浓度进行误差统计计算表明:Fluent对于连续泄漏源的扩散模拟结果最为准确.CFD模型能准确预测重气扩散过程中气体浓度的变化,可以应用于实际的风险分析和安全评价中.     

高效复合菌在木薯酒精废液处理中的应用研究

对酒精废液生物处理反应器内颗粒污泥中的微生物进行分离纯化.分离出的8株高效优势菌,初步鉴定结果:1号为皮杆菌属;2号为棒杆菌属;3号、4号为微小杆菌属;5号为乳杆菌属;6号为纤维单胞菌属;7号为丙酸杆菌属;8号为红长命菌属.对8种纯化后的菌株进行混合培养,确定了复合菌群生长最佳培养温度为37℃,最适pH值为6.8.在处理过程中投加适量葡萄糖、硝酸铵和微量元素能够提高复合菌群的处理效果.最佳添加量为:葡萄糖0.5g/L,硝酸铵1g/L,Fe2 5mg/L和Ca2 25mg/L.在日处理量100 m3的UASB生物反应器中投加该复合菌群后,木薯酒精废液的COD去除率明显提高,达到90%以上.处理系统运行稳定.     

一块小型人工湿地的环境经济价值评估

采用条件价值法对一块小型人工湿地系统进行环境经济价值评价.计算出该人工湿地系统总价值87600元,总经济效益15600元,环境经济效益显著.对影响评价结果的一些因素进行了讨论,认为所得的评估价值偏低.因此,小型人工湿地用于养殖场污水处理具有良好的应用前景.     

2003～2005年大亚湾水螅水母类生态研究

根据2003年12月-2005年5月对大亚湾纬度22．563°以北海域进行的7个航次海域生态环境监测资料,对大亚湾水螅水母类的种类组成及优势种、数量分布、区系特征等作了探讨,结果表明:本次调查,大亚湾共出现水螅水母类40种,其中大洋性种有6种,其总N／O值为5．67,表明本海区水螅水母类的近岸性较强;四叶小舌水母(Liriope tetraphylla)是第一优势种,占水螅水母丰度的27．59％;大亚湾海域水螅水母类,其动物地理区划属印度-西太平洋区印-马亚区。     

有机阳离子型电荷杀菌材料研究现状及展望

细菌等致病微生物可通过空气、水、土壤、食物等途径在自然界中传播,易对人体造成诸如肺结核、淋病、鼠疫等健康风险。目前广泛使用的灭菌方式包括紫外线、臭氧、氯气、电荷等物理或化学方法,其中电荷杀菌因具有无组织毒性的优点被广泛使用。研究表明:有机阳离子型电荷杀菌材料相比传统的金属离子杀菌材料具有抗菌效能优异、不产生耐药性、生物安全性高等优点,其杀菌性能受分子大小、烷基链、反离子类型、电荷密度等因素影响。本文系统综述了目前有机阳离子型电荷杀菌材料的类型、结构特征、杀菌性能及影响因素,抗菌机理及应用现状,分析了其存在的问题和发展方向,为有机阳离子型电荷杀菌材料的后续研究和应用提供一定的借鉴和指导。     

“时—空—人”交互视角下的国土空间公共安全规划体系构建

公共安全事件是特定情境下“时—空—人”多要素交互作用时空过程的结果,国土空间公共安全规划和相应的能力建设是应对公共安全事件长期而重要的抓手。在构建公共安全规划中“时—空—人”互动的研究框架基础上,分别对“预防、预警、应急、灾后”四个阶段的相关研究和工作重点进行审视,并在此基础上构建国土空间公共安全规划的内容、技术方法和保障支撑体系。首先,在内容体系方面,与国土空间规划的全国—省—市—县—镇等多层级规划编制体系和全国一盘棋的应急响应机制相适应,开展综合规划与专项规划编制,重点解决面向应对自然灾害、事故灾难、公共卫生事件、社会安全事件等方面的空间、设施、应急等方面的规划和管理问题;在技术方法体系方面,构建和完善公共安全事件的时空要素识别与分析、时空过程模拟与预警分析等方法和技术支撑体系;在保障支撑体系方面,基于时空大数据的新基建建设,构建和完善时空可达的公共安全设施体系和公共安全导向下的社会治理体系。