Iron improving bio-char derived from microalgae on removal of tetracycline from aqueous system

Novel magnetic carbonaceous bio-char was hydrothermal prepared from microalgae under different loadings of iron and its structures and surface chemistry were characterized with Fourier transform infrared (FTIR), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), scanning electron microscopy (SEM), and nitrogen adsorption-desorption isotherm (BET). The morphology of bio-char changed from sheet to particle as iron loading increased and its surface area also increased. When 3.0 g of dried microalgae and 6.0 mmol iron salt ((NH₄)₂SO₄·FeSO₄·6H₂O) were mixed and treated, the obtained bio-char possessing the highest amount of oxygen-containing functional groups resulted in the best adsorption performance on tetracycline (TC). This adsorption process was fitted to Langmuir adsorption isotherm and the maximum adsorption capacity was 95.86 mg/g, which is higher than other bio-char reported. The iron loading contributed to the higher adsorption capacity of bio-char, which may be due to three factors, the high surface area, more hydrogen bonding, and bridging effects of the structural Fe for TC. Our data suggest that bio-char may have more important role in stabilization of pollutants in the environment.     

DO浓度对间歇曝气单级自养脱氮系统N2O排放的影响

以单级自养脱氮系统为研究对象,采用有效容积为15 L的SBBR反应器,系统进水NH+4-N浓度约为360 mg/L,控制温度为(30±2)℃,采用间歇曝气方式运行,曝气段DO浓度从2.4~2.6 mg/L逐渐下降到0.9~1.1 mg/L,研究了单级自养脱氮系统的脱氮性能与N2O排放情况。结果表明,反应器曝气段DO浓度从2.4~2.6 mg/L下降到0.9~1.1mg/L,系统TN去除率均达到80%,但在相同运行时间内的TN去除率依次降低,NH+4-N平均反应速率从0.19 mg/(L·min)降低至0.05 mg/(L·min),NO-3-N累计产生量稳定于14.9~16.5 mg/L,NO-2-N浓度在反应器内未产生明显的积累。随着曝气段DO浓度的下降,最大N2O释放速率逐渐降低,N2O累计释放量从73.8 mg下降到61.0 mg,N2O转化率介于2.4%~2.9%。     

基于MODIS数据的安徽区域日蒸散量估算与分析

蒸散的估算在区域能量平衡和水资源研究中具有重要意义,遥感技术发展促进了区域蒸散的研究。利用安徽省气象资料、MODIS数据产品及GIS背景信息,基于SEBAL模型,按1 km空间分辨率进行了面尺度的安徽省日蒸散量估算,并在GIS空间分析模块的支持下对不同土地覆盖类型的日蒸散量进行统计分析。结果表明：遥感估算的蒸散量与利用Penman Monteith公式计算的蒸散量比较,两者之间具有较好的相关性,遥感蒸散估算值整体偏小,不同土地利用类型的日蒸散量间差异显著。遥感蒸散估算方法在安徽省具有一定的实用性,需优化模型参数,以提高其进一步技术推广的前景     

炼油废水污泥脱水工艺条件的优化

采用化学除油降黏—污泥调理—离心脱水工艺处理某炼油厂废水处理系统的混合污泥,并对工艺条件进行优化。实验结果表明,最佳的工艺条件为：化学除油降黏阶段处理体系的pH=4,反应温度35 ℃,H₂O₂加入量 2 g/L,m（H₂O₂）∶ m（Fe²⁺）=4,反应时间 60 min;污泥调理反应阶段的CaO加入量7.0 g/L;离心脱水阶段在分离因数为1 558时脱水5 min。在此条件下,得到的泥饼的含水率为70.0%~75.0%（w）,含油率小于2%（w）,污泥比阻约为3.0×10⁷ s²/g。     

磷石膏水热法合成硫酸钙晶须

以磷石膏为原料,二水合硫酸钙、硫酸镁、甘油为添加剂,采用水热法合成硫酸钙晶须,考察了料浆含量、反应温度、反应时间、体系pH等因素对晶须的直径和长径比的影响;并采用SEM技术观察硫酸钙晶须的形貌。实验结果表明,当磷石膏含量2.5%（w）、反应温度130 ℃、反应时间4 h、体系pH 4时,制备得到的硫酸钙晶须长径比为56.24,平均直径为0.17 μm。SEM表征结果显示,硫酸钙晶须形貌规整、分散均匀、直径较小,达百纳米级。     

罐底含油泥热解动力学参数计算方法的优选

在化学反应设计中反应动力学是较重要的因素。为得到更合理的污泥热解动力学参数计算方法,利用热重分析仪,在氮气气氛下对罐底含油污泥的热解特性进行研究。根据热重实验数据,分别采用Coats-Redfern法、Kissinger法、FWO法和Popescu法计算污泥热解动力学参数,并获取罐底泥热解制油的主要阶段(第2阶段)的反应活化能E、频率因子A并分析各种方法反应机理。通过对比不同计算方法得到动力学参数及拟合曲线与实验曲线的相关性,确定了最佳罐底含油污泥热解动力学参数计算方法。研究表明,Popescu法得到罐底泥的热解过程符合Jander方程,活化能E为101.43 kJ/mol,与FWO法得到的91.20 kJ/mol相近,且预测曲线与实验曲线有较好的相关性(0.9816),说明Popescu法计算罐底泥热解动力学参数更合适。     

鄱阳湖典型苔草湿地生物量季节变化及固碳功能评价

为进一步评估鄱阳湖湿地碳平衡,量化湿地固碳功能,于2009年9月～2011年5月,在鄱阳湖南矶湿地国家级自然保护区,选择以灰化苔草为建群种的洲滩湿地,采取收获法测定了灰化苔草4个生长季的地上、地下生物量及净初级生产力(NPP)。结果表明：1）苔草地上、地下生物量均具有明显的季节变化模式,变化范围分别为14608～1 77067 、1 80627～4 03256 g/m2;地下生物量与地上生物量的比例变化范围为208～1744,平均值为519。2）苔草地上地下生物量、NPP均表现为春季高于秋季。3）受洲滩淹水时间影响,苔草生物量、NPP具有显著的年际差异, 2010～2011年度苔草NPP仅相当于2009～2010年度的625%;NPP的下降地上部分较地下部分更明显。4）鄱阳湖湿地苔草固碳潜力巨大,2个年度固碳量分别为1 92383,1 23121 gC/m2     

中国西北寒旱区农牧民生活碳排放评估

围绕碳排放权开展的气候谈判愈来愈关注贫困人口与弱势群体的生存权与发展权,一方面由于受制于其薄弱的社会经济水平,贫困人口与弱势群体在气候变化实践中表现出更高的脆弱性,另一方面则因气候变化减缓与适应行动而造成的贫困人口生活成本的增加以及生活水平的下降。然而,对这些地区和人口的排放权判断主要基于国家层面和地区层面宏观数据的分析,其结果掩盖了国家和地区内部不同社会经济水平下的人口排放差异,不能准确揭示贫困人口和脆弱群体的低碳排放事实。本文基于国际碳排放评估对人口生活排放的需求,结合IPCC参考方法,利用投入产出分析模型构建了人口生活碳排放评价指标体系,并用于对甘肃、青海和宁夏干旱-高寒地区农牧民生活碳排放的样本调查和分析。评估表明,中国西北干旱—高寒区人口生活碳排放仅为1.85tCO2/人,其中用于满足基本生活需要的碳排放量达到87.25%。研究发现,生活在更冷(海拔更高)区域内的人口生活排放量更高;随着家庭收入的增长,人口生活排放量也随之上升;家庭成员数量越多,家庭的人均碳排放量就会越低。     

三峡上游地区一次西南涡暴雨过程中尺度特征诊断和数值模拟

结合高空、地面实况观测数据以及1°×1°NCEP客观再分析资料,对2009年6月28日20时至29日20时(北京时)发生在三峡上游地区的一次区域暴雨过程进行了中尺度特征诊断,结果表明本次过程是东北低涡和副高稳定少动的大尺度环流背景形势下,由于高原低值系统在东移过程中与西南涡结合而产生的强降水天气过程。高原上不稳定能量的扰动和下传为西南涡的产生提供了必要能量条件,高低层的水汽平流和水汽辐合的交汇地带与最强降水带存在较好的一致性。另外,利用WRF中尺度数值模式对该次过程进行了数值模拟,结果显示在同化了地面和高空常规观测资料后,模式模拟效果得到明显改善,模拟降水能够大致体现该次过程的总的降水演变和分布情况,但后期模拟降水偏大。数值诊断结果发现,盆地西部与上升气流相伴的正涡度柱的演变过程与强降水的发生过程密切相关,该因子对于正确预报降水发生时间具有指示意义。     

The dissipation rates of trichlorfon and its degradation product dichlorvos in cabbage and soil

The residual levels and dissipation rate of trichlorfon, and its degradation product, dichlorvos, in cabbage crops and the soil in which these were grown, were determined by gas chromatography at two geographically distant experimental sites, one in Kunming and one in Beijing, China. Trichlorfon was applied at two dosages (900 g ai ha⁻¹ and 1350 g ai ha⁻¹). Maximum final residues of trichlorfon in soil and cabbage were 1.23 mg kg⁻¹ and 1.81 mg kg⁻¹ respectively at Kunming, and 0.35 mg kg⁻¹ and 0.70 mg kg⁻¹ respectively at Beijing. However, the final residues of dichlorvos in both cabbage and soil was only 0.04 mg kg⁻¹ at Kunming, and only 0.03 mg kg⁻¹, or “not detectable”, at Beijing. The mean half-life of trichlorfon in cabbage was 1.80 d with a dissipation rate of 90% over 5 d, while that in soil was 3.05 d with a dissipation rate of 90% over 14 d at one experimental site. The dissipation rates of trichlorfon and its degradation product dichlorvos at the two experimental sites were different, suggesting that degradation of these pesticides was affected by local soil characteristics and climate. When applied at both the recommended dosage and at 1.5 times this, no detectable residues of either trichlorfon or dichlorvos were found in soil or cabbage at harvest. Although trichlorfon can easily degrade into dichlorvos, which is highly toxic to humans and other animals, the observed low residual levels of dichlorvos suggest that trichlorfon is safe when applied at the recommended dosage.