施用城市污泥堆肥对土壤微生物群落结构变化的影响简

在温室条件下进行了15周的盆栽实验,考察了施用城市污泥堆肥后,土壤中养分含量的变化规律,重点研究了施用城市污泥堆肥对土壤微生物群落结构变化的影响。实验发现,污泥堆肥能改善土壤养分,有机质和氮、磷含量得到显著提高。经PCR-DGGE分析,施肥1周后土壤中细菌和真菌的群落结构均发生了较大的变化。随着施肥时间的延长,细菌在富含有机质及氮、磷等养分的土壤环境下大量生长,多样性提高,其优势菌群属于γ变形菌、α变形菌和芽单胞菌;随着有机质的不断消耗,细菌的生长活性受到抑制,最终由于养分的缺乏,细菌种群多样性呈现小幅度的降低,优势菌群变为绿弯菌门、γ变形菌亚纲和厚壁菌门。对于真菌,其多样性指数在堆肥前3周逐渐提升,在第3~12周的监测中呈现相对稳定的变化趋势,优势菌群主要为座囊菌纲和散囊菌纲。     

含铁材料对污染水稻土中砷的稳定化效果

通过化学实验方法,向砷污染水稻土中添加4种含铁材料(FeCl3、FeCl2、Fe0和Fe2O3),分析稳定后土壤中pH、砷形态及砷毒性浸出量的变化,研究4种含铁材料对污染水稻土中砷的稳定化效果。结果表明,FeCl3和FeCl2处理降低了土壤pH,Fe0和Fe2O3处理对土壤pH影响不大。4种含铁材料均明显降低了土壤中易溶态砷(WE-As)和毒性浸出砷含量。在最大添加量为8.00 g/kg时,FeCl3、FeCl2、Fe0和Fe2O3分别使易溶态砷比对照降低了86.4%、63.6%、77.3%和36.4%,使毒性浸出砷比对照降低了96.3%、88.9%、70.4%和30.4%。4种含铁材料均对水稻土壤中砷具有较好的稳定化效果,且能力大小依次为:FeCl3FeCl2、Fe0Fe2O3。Fe0和Fe2O3处理使WE-As、铝型砷(Al-As)、铁型砷(Fe-As)向钙型砷(Ca-As)和残渣态砷(RS-As)转化;FeCl3处理使土壤WE-As、Al-As向Fe-As、Ca-As和RS-As转化;FeCl2处理使土壤WE-As、Ca-As向Al-As、Fe-As转化,对RS-As影响不明显。说明Fe0固砷的机理与Fe2O3相似,与FeCl3有一定差异,与FeCl2的差异可能更大。     

木屑黄原酸盐对双离子体系中铜镍的吸附

利用木屑制备木屑黄原酸盐吸附剂,对其进行FTIR、XRD和BET分析,并考察了对双离子体系中铜镍离子的吸附情况,重点研究了木屑黄原酸盐吸附量的预测和吸附初始速率的计算。结果表明,在铜镍双离子体系中,利用扩展的Langmuir模型能很好地预测木屑黄原酸盐对铜镍离子的吸附;吸附之初,吸附速率很快,并且随着干扰离子的浓度增大,所考察离子的初始速率逐渐减小。吸附情况说明,木屑黄原酸盐是一种具有良好吸附性能的吸附材料。     

响应面法优化UV/H_2O_2光氧化法处理高浓度LAS废水

采用响应面法对UV/H2O2光氧化法处理高浓度LAS废水的工艺参数进行了系统研究。根据Box-Behnken Design(BBD)设计原理,以初始pH与H2O2投加量、反应时间和温度为主要影响因素,设计4因素3水平共29个实验点的实验方案,并建立了二次响应面拟合模型。方差分析表明,初始pH与H2O2投加量、反应时间和温度以及初始pH和H2O2投加量、H2O2投加量和温度之间的交互作用,对实验结果具有显著性影响。实验得到的光氧化高浓度LAS废水最佳工艺条件,pH为4.0,H2O2投加量为40 mmol/L,反应时间为90 min,温度为25℃,在此条件下,LAS的平均去除率为98.1%。     

改性啤酒酵母及柑橘皮凝胶小球对铜的吸附性能

为有效去除污水中的铜离子并实现资源有效的利用,以啤酒酵母和柑橘皮为原料制备海藻酸钙固定啤酒酵母菌小球(SCA)、海藻酸钙固定柑橘皮小球(OPCA)及海藻酸钙固定柑橘皮及啤酒酵母菌复合小球(OPSCA),研究了其对铜离子的吸附和解吸性能。研究结果表明,3种吸附剂对铜离子吸附的最佳pH值为5.0,吸附量的大小顺序为:OPSCAOPCASCA。吸附动力学数据符合准二级动力学模型。吸附过程被内扩散步骤和外扩散步骤共同控制。Langmuir等温吸附模型能较好地模拟3种吸附剂的吸附数据,SCA、OPCA及OPSCA的理论最大吸附量分别为33.49、40.80和61.69 mg/g。3种吸附剂可利用0.1 mol/L的盐酸解吸再生,可循环使用3次以上。     

废旧混凝土用作水泥稳定基层的实验研究

随着城市建设的发展,城市道路改建时产生的大量的废弃混凝土块的有效利用成了一个亟待解决的问题。结合宜昌市东山大道改建项目,将废弃的混凝土面板加工形成再生集料用作水泥稳定碎石基层,达到节约资源和保护环境的目的。实验分析了再生集料的颗粒级配、压碎值、针片状颗粒含量、表观密度和吸水率等工程性质指标,同时对水泥稳定再生碎石的级配、最佳水泥掺量进行了设计,并对水泥稳定再生碎石的无侧限抗压强度指标进行了研究。研究表明,废旧混凝土经加工形成的再生集料具有良好的路用性能,其颗粒级配、压碎值以及主要指标均达到了路面基层材料的要求;掺3%、5%和7%水泥稳定再生集料7 d浸水抗压强度均达到路面基层的要求,水泥稳定再生集料用作路面基层是可行的;掺3%水泥稳定的再生集料可以用在公路的底基层,掺5%及7%水泥稳定的再生集料可以分别用作路面下基层和上基层。     

纤维素季铵盐处理活性染料废水

研究了纤维素通过季铵化反应制备的纤维素季铵盐(quaternized celluloses,QCs)高分子混凝剂对染料废水的脱色效果及机理,实验了它和无机助凝剂的联合使用分别对不同pH值条件下的活性染料废水脱色效果的影响。结果表明,在pH值为8至12范围内,QCs的投加对活性染料废水的脱色作用非常显著,无机助凝剂的投加对其脱色率的影响相对较小,但可以提高其脱色反应速度和脱色率。活性染料废水的脱色率可达98.53%,色度可达4倍以下。     

一氯苯在钒钛催化剂表面亲核取代反应的DFT计算

采用DFT计算方法对一氯苯在V2O5(001)和脱钛矿表面氧上的亲核取代反应的机理进行了分析。对不同DFT泛函在氯代芳香烃-过渡金属氧化物体系计算中的准确性进行了验证,发现采用B3LYP泛函得到的过渡态相对能量与标准值的偏差为9.63 kJ/mol,产物相对能量的偏差为8.79 kJ/mol,可以用于反应路径的推断。对亲核取代反应的机理进行了分析:首先苯环上与氯原子连接的碳原子受到表面氧的攻击,氯原子被驱离环平面;然后C—O健开始形成,同时C—Cl健断裂;最后苯酚盐结构形成,而驱离的氯原子与提供一个空轨道的过渡金属原子连接。与V2O5(001)表面及脱钛矿(100)和(101)表面相比,脱钛矿(001)表面的桥位氧是亲核取代最有可能发生的位置,吸附能为193.77 kJ/mol,吸附能垒为135.33 kJ/mol。     

北京城市雨水、树冠水和地表径流中有机氯农药的污染特征

对北京降雨过程中雨水、树冠水、地表径流等介质中有机氯农药(OCPs)的污染特征进行了研究,研究的污染物包括六氯苯(HCB)、六六六(HCH)和滴滴涕(DDT)。结果显示,在雨水、树冠水和地表径流中,HCH含量最高(几何平均浓度分别为11.1、21.6和25.1 ng/L),其次是HCB(几何平均浓度分别为3.71、3.54和5.91 ng/L)和DDT(几何平均浓度分别为2.64、4.66和10.6 ng/L)。对地表径流样品中所测的OCPs组分浓度与径流水质参数和气象参数的相关分析显示,所测各OCPs组分浓度与pH呈显著负相关,与径流的溶解性有机碳含量呈显著正相关,降雨量和雨前晴天数对不同组分OCPs的影响并不完全相同。平均贡献率的计算表明,雨水是城市地表径流中OCPs的一个重要来源,树冠水的贡献也不可忽视。