镧铝/壳聚糖复合小球对水中磷的吸附及机理

镧铝复合材料对水体中磷有着优良的吸附性能,但其粉末状特性大大限制了其应用前景。利用壳聚糖的可塑性,制备出镧铝/壳聚糖复合小球,并利用环氧氯丙烷和聚乙烯醇提高复合材料的耐酸性,同时研究其对水体中磷的静态批吸附及动态柱吸附行为,最后采用SEM、EDS、XRD和FTIR表征方法观察吸附磷前后的微观结构,阐述吸附机理。结果表明：镧铝/壳聚糖复合小球对磷的最大吸附量达到39.84 mg·g-1;壳聚糖/镧铝质量比为1/10时,复合小球穿透吸附效率随流速提高而下降,BDST模型能够有效地模拟该复合小球对磷的动态吸附过程;壳聚糖/镧铝质量比为1/4的聚乙烯醇改性复合小球较质量比为1/5的更加耐受水流冲击,吸附效果较为稳定;静电作用,离子交换作用,络合作用和La化合物产生的氧空位是镧铝/壳聚糖复合小球吸磷的主要机理。     

铁刨花-Fenton-絮凝工艺对染料生产废水中AOX、色度和TOC的去除效果研究

采用铁刨花-Fenton-絮凝工艺处理染料生产废水,考察了不同Fe~(2+)与H_2O_2摩尔比(1∶3~1∶15)、铁刨花反应时间(2~5h)、Fenton氧化反应时间(20~80 min)下可吸附性有机卤代物(AOX)、色度和总有机碳(TOC)的去除效果.结果表明,AOX、色度和TOC去除率随Fe~(2+)与H_2O_2摩尔比的降低先升高后减少,随铁刨花和Fenton反应时间的增加而持续升高.最优化条件为Fe~(2+)与H_2O_2摩尔比1∶8、铁刨花反应时间4 h和Fenton反应时间60 min,该条件下AOX、色度和TOC的去除率分别为94.2%、93.7%和27.2%.比较实验结果表明,铁刨花-Fenton-絮凝组合工艺对废水AOX、色度和TOC的去除效果远优于铁刨花处理、Fenton氧化、絮凝沉淀的单个技术或两两技术组合效果.GC-MS分析表明,废水中的有机卤代物和苯胺类污染物得到高效去除,此外硝基苯类、苯酚类、苯甲醛类、醚类、腈类和杂环化合物等有毒有害物质也均得到高效去除.叔丁醇捕获·OH实验表明·OH在Fenton反应中的主导作用.     

南京市雪水中有机磷阻燃剂的污染特征及健康风险评价

采用超高效液相色谱-串联质谱仪（HPLC-MS/MS）分析了南京雪水中的13种有机磷酸酯阻燃剂（Organophosphate esters,OPEs）,研究了其浓度水平及污染特征,利用主成分分析阐述了OPEs可能的来源,并评估了其健康风险.结果表明,雪水中共检出11种OPEs,11种检出OPEs总浓度水平范围为229.1~1175.0ng/L,平均浓度为746.0ng/L,其中∑₁₁OPEs的最大值区域为商业区和住宅区密集的马群,最小值区域为城郊的化工园区.磷酸三（1,3-二氯-2-丙基）酯（Tris（1,3-dichloropropyl）phosphate,TDCPP）和磷酸三（2-丁氧基乙基）酯（Tris（2-butoxyethyl）phosphate,TBEP）是雪水中主要的OPEs污染单体,两者的贡献率分别为26.6%、20.4%.主成分分析表明雪水中TBEP与磷酸三（2-氯异丙基）酯（Tris（1-chloro-2-propyl）phosphate,TCPP）、磷酸三甲酯（TriMethyl Phosphate,TMP）与磷酸三乙酯（Triethyl phosphate,TEP）两两之间可能存在共同的来源,大气的远距离迁移和干湿沉降可能是雪水中附着OPEs的重要原因.不同人群通过饮水摄入11种OPEs的日均暴露量范围为26.6~39.0ng/（kg·d）,通过饮水摄入的OPEs的非致癌风险和致癌风险均低于理论风险值,研究区内雪水中OPEs所致人体健康风险处于较低水平.     

电化学组合工艺削减垃圾渗滤液毒性的综合评价

以某垃圾填埋场的垃圾渗滤液为样本,将其在实验室以电化学氧化为主要工艺的废水处理装置出水作为研究对象。选择发光细菌、斑马鱼胚胎和斑马鱼仔鱼为受试生物,以发光抑制率及生物体死亡为观察指标,研究不同处理过程出水对3种受试生物的急性毒性效应。试验结果以半数效应浓度(Median Effective Concentration,EC50)和半数致死浓度(Median Lethal Concentration,LC50)表征。通过毒性单位(Toxicity Unit,TU)法、平均毒性(Average Toxicity,Av Tx)法、毒性指数(Toxic Print,Tx Pr)法、最敏感的测试(Most Sensitive Test,MST)法和潜在毒性效应指数(Potential Ecotoxic Effects Probe,PEEP)法等生物毒性评价方法对不同处理过程进行毒性削减评估。结果表明,出水对发光菌、斑马鱼幼鱼和胚胎的TU分别为0.63、9.82和8.55,与原水相比分别削减了81.52%、88.41%和89.65%。Av Tx、Tx Pr和MST法评价结果显示,经混凝沉淀-厌氧-电化学氧化-好氧组合工艺处理的出水仍具有一定的生物毒性,即现行的废水排放标准下不能完全阻止有毒废水的排放。此外在考虑废水排放量的基础上,PEEP评价法虽然表明出水无毒,但排放时需注意单项指标毒性。与成组生物试验相结合的PEEP评价方法可以反映垃圾渗滤液的综合生物毒性及评价其对生态系统的潜在影响。     

不同产地水稻秸秆制备生物炭结构特征及其理化性质

以江苏丹阳、黑龙江哈尔滨产地水稻秸秆为原料,采用限氧裂解法,在不同温度(300,500,700℃)下制备生物炭,利用SEM电镜扫描、元素分析、比表面积测定、傅里叶红外光谱(FTIR)、XRD衍射等分析手段对两产地生物炭结构特征进行全面表征和比较分析。结果表明:1)裂解温度升高,丹阳生物炭和哈尔滨生物炭各项理化性质表现出大体一致的变化趋势。2)裂解温度升高,两产地生物炭均呈现产率下降,pH增大,C含量升高,比表面积和总孔容增大,芳香化程度增加的趋势;丹阳生物炭中C含量低于哈尔滨生物炭;700℃丹阳生物炭孔隙结构发育程度最高。在300,500℃的制备温度下,丹阳生物炭的芳香族C-C、芳香族C—H含量明显高于哈尔滨生物炭,500,700℃的制备温度下丹阳生物炭的SiO_2、KCl含量高于哈尔滨生物炭。     

长期石油污染对盐碱化土壤中微生物群落分子生态网络的影响

长期石油污染改变了土壤微生物群落组成,降低了群落多样性,对生态系统造成严重的威胁.为了探讨长期石油污染对盐碱化土壤中微生物物种间相互作用关系的影响,采集胜利油田石油污染土壤和未污染土壤,利用随机矩阵方法构建分子生态网络.结果发现,污染土壤和未污染土壤中微生物功能基因组的分子生态网络存在显著差异(P0.001).与未污染土壤相比,污染土壤的网络节点数、连接数、平均连通度、模块数和模块性都显著降低,说明在石油污染的影响下土壤微生物网络拓扑结构发生变化;污染土壤和未污染土壤的模块枢纽基因、连接器基因均没有重叠,模块枢纽基因和连接器基因的网络拓扑角色发生了变化.通过构建烷烃、多环芳烃降解基因网络,发现负相互作用的比例较大,这可能反映了微生物功能群落间的竞争关系.     

嘉兴市规模化养猪场沼液水质调查研究

以嘉兴市10家大型规模化养猪场为对象,开展了沼液水质调查,测试了COD、氮、磷和外源化学品(抗生素、重金属)的污染水平.结果表明,不同猪场之间水质差异很大,且同一猪场的沼液水质随时间波动很大.其中春季检测组的猪场沼液浓度普遍较高,COD、氨氮、TN和TP的浓度分别高于2000、1000、1000和60 mg·L-1的猪场有7家,秋季和冬季检测组的沼液浓度稍低,夏季检测组最低.沼液碳氮比失衡严重,其中秋季检测组最低,仅为0.8~4.3.4类(四环素类、磺胺类、大环内酯类、喹诺酮类)共10种抗生素和6种重金属(铜、锌、铅、铬、镍和镉)在10家猪场沼液中均有检出.重金属以铜、锌为主,平均值分别为1.88 mg·L-1和7.63 mg·L-1.抗生素以四环素类(四环素、土霉素、金霉素)为主.10种抗生素总浓度的最低值为10.1μg·L-1,最高值为1090μg·L-1,远高于欧盟的水环境抗生素阈值(10 ng·L-1).猪场沼液不仅氮磷脱除难,而且重金属和抗生素污染严重,亟待开发低成本高效无害化处理与资源化利用技术.     

人工湿地脱氮影响因素及强化措施研究进展

系统梳理了近年来国内外有关人工湿地脱氮影响因素及强化脱氮措施的研究进展。详细阐述了人工湿地中植物吸收、基质吸附和微生物氨化、硝化与反硝化及厌氧氨氧化的脱氮机理;分析了进水碳氮比(C/N)、水力停留时间(HRT)、植物种类、湿地运行方式、温度、pH和溶解氧(DO)浓度等主要因素对脱氮效率的影响;在此基础上,综述了外加碳源、优化植物配置、新型基质开发、人工增氧和保温等强化脱氮的具体措施及其效果;最后对人工湿地脱氮的研究发展方向进行了展望。     

杭州湾精细化工园区碳的物质流分析研究

以杭州湾精细化工园区为例,开展碳的物质流分析.研究了园区碳的利用效率,并从精细化工产品的E因子、产品单价、精细化工产品含碳量及碳的利用率、产品单位碳元素对应的产值、单位产值对应的废弃碳元素6个方面进行了分项统计分析.在物质流分析基础上,提出了园区提高碳的利用效率的建议.首先,加强绿色化学化工技术的开发应用,大幅降低原辅材料投入.其次,开发E因子较低、附加值高的产品,提高单位碳投入的产值产出.这类产品方向主要包括含杂原子(F、N、S等)较多的医药、农药、功能性新材料等产品.此外,还应开发或引入低E因子、附加值适中、吨位较大、和园区已有企业和产品能形成产业配套的产品,引导培育产业共生.     

原料材质、产品类型及生产工序对印染废水产生特性的影响研究

选取嘉兴市82家印染企业,针对棉、毛、化纤3种典型原材料,研究了织物、纱线、纤维产品在前处理、染色和印花等工段的废水产生量和水质,基于产污强度算法估算了各印染工序的废水产污强度.结果表明：棉、毛、化纤织物印染废水总产生强度分别为90.21、206.02、109.66 L·kg^-1织物,漂洗为废水主要产生工序.印染各工段化学需氧量（COD）产生强度普遍较高,特别是棉、化纤织物前处理工段COD产生强度高达136.98和131.67 g·kg^-1织物.印染部分工序氮、磷产污强度高,如棉、毛、化纤织物的洗网废水总氮（TN）产生强度为4.98、1.25、2.21 g·kg^-1织物,棉纤维、毛织物和毛纱线的染色工序总磷（TP）产生强度为0.28、0.18、0.18 g·kg^-1产品,还有棉、化纤的洗网废水TP产生强度为0.30、0.15 g·kg^-1产品.利用产污强度及治理设施削减系数估算得出的印染企业各废水污染物排放量,与污染物在线监测数据相比较,相对误差低于30%;将本研究所得各产污强度与第二次全国污染源普查产污系数比较,除印花工段外,两者相对偏差均低于20%.本研究获得的印染行业各产污节点特征和产污强度,可为印染行业的环境精细化管理和产污节点管控提供数据支撑.