玉米秸秆对Cr(Ⅵ)的生物吸附及热力学特征研究

以玉米秸秆粉为吸附剂,通过批实验讨论了玉米秸秆粉对Cr(Ⅵ)的去除率、体系初始pH值、吸附剂用量和温度等对水溶液中cr(Ⅵ)吸附的影响,并讨论了Cr的化学形态变化和吸附过程的热力学特征.结果表明,向50mL浓度为50mg·L-1的Cr(Ⅵ)溶液中加入0.5 g玉米秸秆粉,于25℃、200r·min-1、pH 1.0的条件下恒温震荡3h,玉米秸秆粉对溶液中cr(Ⅵ)的去除率达97.77%,吸附过程伴随着氧化还原反应的发生.随着体系温度的升高,玉米秸秆粉对Cr(Ⅵ)的吸附量增加.用Langmuir、Freundlich和Dubinin-Radushkevick模型对吸附等温线进行拟合,发现Langmuir模型能更好地反映吸附过程特征,在298K时最大吸附量为14.46mg·g-1.对吸附热力学参数△G0、△G0和△S0的计算表明,吸附过程是吸热的自发过程.最后结合FTIR和SEM谱图,对吸附机理进行了探讨.研究发现,玉米秸秆粉对Cr(Ⅵ)同时存在吸附和还原能力,玉米秸秆粉是具有吸附污水中铬能力和潜在利用价值的生物质吸附剂.     

Agricultural non-point nitrogen pollution control function of different vegetation types in riparian wetlands： A case study in the Yellow River wetland in China

Riparian wetland is the major transition zone of matter, energy and information transfer between aquatic and terrestrial ecosystems and has important functions of water purification and non-point pollution control. Using the field experiment method and an isotope tracing technique, the agricultural non-point nitrogen pollution control function of di erent vegetation types in riparian wetland was studied in the Kouma Section of the Yellow River. The results showed that the retention of agricultural non-point nitrogen pollution by riparian wetland soil occurs mainly in top 0–10 cm layer. The amount of nitrogen retained by surface soils associated with three types of vegetation are 0.045 mg/g for Phragmites communis Trin Linn, 0.036 mg/g for Scirpus triqueter Linn, and 0.032 mg/g for Typha angustifolia Linn, which account for 59.21%, 56.25%, and 56.14% of the total nitrogen interception, respectively. Exogenous nitrogen in 0–10 cm soil layer changes more quickly than in other layers. One month after adding K15NO3 to the tested vegetation, nitrogen content was 77.78% for P. communis Trin, 68.75% for T. angustifolia, and 8.33% for S. triqueter in the surface soil. After three months, nitrogen content was 93.33% for P. communis Trin, 72.22% for S. triqueter, and 37.50% for T. Angustifolia. There are large di erences among vegetation communities respecting to purification of agricultural non-point nitrogen pollution. The nitrogen uptake amount decreases in the sequence: new shoots of P. communis Trin (9.731 mg/g) > old P. communis Trin (4.939 mg/g) > S. triqueter (0.620 mg/g) > T. angustifolia (0.186 mg/g). Observations indicated that the presence of riparian wetlands as bu ers on and adjacent to stream banks could be recommended to control agricultural non-point pollution.     

上海外高桥码头邻近水域泥沙疏浚影响数值模拟研究

为比较不同方案的泥沙疏浚工程带来的影响程度和范围。使用Delft-3D模型系统建立了长江口杭州湾大范围海域三维水动力模型．为上海市外高桥码头附近水域的小范围泥沙模型提供流速边界条件。以此来模拟外高桥码头临近水域的挖泥船作业产生的悬浮泥沙扩散情况。模拟结果表明：10mg／L的悬浮物最大影响范围在方案1中可以达到20km^2以上．在方案2中可达6km^2;100mg／L的悬浮物最大影响范围在方案1、2中接近．约0．2km^2;150mg／L的悬浮物最大影响范围在方案1中可以达到0．2km^2,在方案2中可达0．03km^2。     

苏州河梦清园人工湿地净化效果模拟研究

人工湿地数学模型和计算机模拟在国内外逐渐成为评估湿地污染物去除效果的有效工具.为可靠有效的预测较大型人工湿地对各污染物的长期去除效果,科学优化人工湿地的设计方法,深入系统和定量化研究人工湿地对各污染物的去除机理,采用美国陆军工程兵团开发的PREWET湿地模型软件,通过将城市大型人工湿地--苏州河梦清园的TSS、BOD、TN和TP出水实测结果与模拟值比较,以及调整参数对模型进行率定和验证,对人工湿地处理过程进行了模型模拟研究,取得了较好的预测结果.讨论了人工湿地的优化设计.     

东湖沉积物中氮磷形态分布的研究

武汉东湖是具有代表性的城市浅水型湖泊.在2004年采用现场调查、布点检测和实验室化学性质分析等方法,对东湖西南部的子湖--庙湖的沉积物柱芯的氮和磷进行了形态分析,对其垂直剖面分布和季节性变化进行了调查.研究表明,沉积物中氮的赋存特征和变化规律为:总氮平均含量1.62～3.17g/kg,在垂直剖面上表现为随沉积深度的增加而降低的趋势;其含量随季节变化有周期性的规律,春季沉积物中总氮的含量是1 a中最少的,夏季开始增加,秋冬季总氮量达到最大.因受沉积物总氮和埋藏环境的双重影响,沉积物中铵态氮平均含量的季节性变化规律与总氮相似,春季铵态氮的含量最少为117.66mg/kg,夏秋季含量达到最大为216.20mg/kg,冬季稍有减少.沉积物中各形态磷的垂直赋存特征为:在0～10em沉积深度内,总磷(TP)含量0.255～3.36g/kg、不稳态磷(LP)含量0.192～11.00mg/kg、铁结合磷(Fe-P)含量13.47～1379.91mg/kg和铝结合磷(Al-P)含量7.77～317.64mg/kg,均有明显的"表层富积"现象,其含量随深度的增加而迅速减少,通常>10 cm后这些磷形态的含量保持稳定.结果表明,造成湖泊水体富营养化的污染源有外源和内源,当外源截污后,内源沉积物中的营养盐仍可能使湖泊处于富营养化状态;磷仍然是东湖最主要的限制性营养元素,春季湖区沉积物中铁结合磷比例最大,占沉积物TP的44.30%,说明庙湖水域污染程度严重.     

湿地介质高炉矿渣磷吸附与再生能力研究

通过批实验和长期动态柱实验评价了湿地介质高炉矿渣吸附和截留P能力,并利用水位落干操作提高P吸附再生能力.结果表明,长期柱实验可以精确评价矿渣吸附磷的能力,矿渣磷截留能力达到1.65 g/kg;湿地保持落干4周,磷吸附能力再生,吸附能力提高58％.矿渣磷吸附饱和后磷组分分析得到树脂提取磷(P₁）占13％,Fe-P 39%,Al-P 21%,Ca-P 13%(1 mol/L HCl),Ca-P 14%(热浓HCl).吸附饱和前后X射线荧光衍射分析介质成分发现：K₂O和P₂O₅分别提高3倍和1.7倍,Al₂O₃和FeO提高8％.高炉矿渣吸附特性的研究表明该材料能长期有效去除P,适当干湿交替操作可以延长人工湿地运行年限.     

山东省自然保护区建设30年发展变化研究

建设自然保护区是保护生物多样性和自然资源、维护生态环境安全的重要措施。1980-2010年山东省共建成自然保护区73个,总面积99.9万hm2,占全省国土总面积的6.34%。其中国家级、省级、市级和县级自然保护区的数量分别为7个,36个,20个和10个,面积分别为21.95万hm2,54.96万hm2,16.38万hm2和6.65万hm2。自然保护区类型涉及森林生态,内陆湿地,海洋海岸,地质遗迹,野生动物,野生植物和古生物遗迹等7类,但以森林生态类,内陆湿地类和海洋海岸类自然保护区为主。     

植物对土壤中微量元素的吸收与转移及对生物地球化学异常形成的影响——以广西盐田岭锡石硫化物矿床为例

为探讨生长于矿床上部植物对土壤中的成矿及伴生元素的吸收和转移及对生物地球化学异常形成的影响,以盐田岭锡石硫化物矿床为例,研究了不同土层及生长其上的杉木、杨梅树和芒萁不同器官中元素的含量特征。研究发现:生长于矿床上部植物中的多数成矿及伴生元素的含量高于背景区,形成了生物地球化学异常,其元素组合同土壤异常大致相似但其衬度均小于土壤,土壤中富集的As、Sb、Bi、Hg、Sn、W在植物中未产生异常。元素在植物不同器官中的积累具有地下部分(根部特别是细根)或地上部分顶部(叶及细枝)富集,中部(木质部及皮)贫化的规律。相对于背景区,矿化异常区植物对多数元素的吸收和转移能力都有不同程度的降低,营养性或毒性较小的元素降低相对较小,而毒性较大的或难溶解的元素降低相对较大。植物对土壤中营养性或毒性较小的元素的吸收和转移可能是无障-半无障的,而对毒性较大的元素或难溶解的元素可能是有障的。无障-半无障型元素有可能产生良好的生物地球化学异常,而有障型元素的生物异常可能不明显甚至不产生。毒性较大的元素由根向叶的转移可能是有障的,其叶部异常可能不明显甚至不产生,但有可能产生清晰的根部异常。     

污水及污泥中多溴联苯醚的研究进展

多溴联苯醚是一类溴代阻燃剂,包括三种主要的工业产品,五溴、八溴、十溴联苯醚.该物质曾广泛使用于电子、材料、家具等产品中.研究表明,在这些产品的生产、使用和处理过程中均会释放多溴联苯醚到周边环境中.多溴联苯醚具有持久性、可生物富集和长距离迁移,对人体和身体系统存在潜在危害,是一类新兴污染物.目前,这类物质中的部分化合物已...