碳基材料对污水厂尾水和太湖水体中CDOM的吸附特征

采用颗粒活性炭、粉末活性炭和碳纳米管3种典型碳基材料来吸附太湖水和污水厂尾水中的有机物,考察碳基材料对水中有色可溶性有机物(CDOM)的吸附特征。基于荧光光谱和平行因子分析(PARAFAC),提取出C1(腐殖酸类)、C2(色氨酸类蛋白)和C3(酪氨酸类蛋白)3个PARAFAC荧光组分。粉末活性炭和碳纳米管具有发达的中孔孔隙结构,对水中大分子有机物具有较高的吸附容量,颗粒活性炭微孔结构发达反而不利于吸附水中腐殖酸等大分子有机物。粉末活性炭对水中有机物具有最高的吸附速率,对太湖水中荧光组分C1、C2和C3的吸附速率分别为0.278、0.358和0.359min-1,颗粒活性炭的吸附速率明显低于粉末活性炭和碳纳米管。研究结果揭示了水中复杂混合有机物的吸附特征,为吸附工艺参数的优化提供技术参考。     

Covering α-Fe<Subscript>2</Subscript>O<Subscript>3</Subscript> protection layer on the surface of p-Si micropillar array for enhanced photoelectrochemical performance

The spontaneous oxidation process of pristine silicon (Si) limits its application as photocatalyst or electrode in aqueous solution or moist air. Covering a protection layer on Si surface is an effective approach to overcome this disadvantage. In this paper, α-Fe₂O₃ is demonstrated to be an excellent alternative as a protection material. α-Fe₂O₃ layer was deposited around each p-type Si micropillar (SiMP) in well-ordered array by chemical bath deposition method. The diameter of SiMP was 5 mm and the thickness of α-Fe₂O₃ layer was about 20 nm. The photoeletrochemical stability of SiMP/α-Fe₂O₃ was proved by 10 circles cyclic voltammetry testing. Compared with SiMP, its optical absorption and photocurrent density improved 2 times and 4 times, respectively, and its onset potential for hydrogen evolution moved positively about 0.4 V. These improved performances could be ascribed to the enhanced photogenerated-charge-separation efficiency deriving from built-in electric field at the interface between Si and α-Fe₂O₃. The above results show an effective strategy to utilize Si material as photocatalyst or electrode in aqueous solution or moist air.

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溶解氧对SBR脱氮性能与脱氮方式的影响

通过设置不同溶解氧(DO)浓度(曝气时段DO浓度均值分别为2.0、1.2和0.4 mg/L),研究了SBR的脱氮性能以及脱氮方式。结果表明,低DO条件下SBR可实现良好的脱氮效果,但需延长曝气时间。运行稳定后,各反应器氨氮的去除率均达到94%以上。总氮去除率随DO水平的降低而增高,分别为67%、74%和78%。不同DO浓度下SBR的脱氮方式不尽相同,DO浓度越低,同步硝化反硝化(SND)脱氮效果越明显。DO为2.0、1.2和0.4 mg/L时,SND率分别为31.4%、48.3%和66.8%。典型周期性实验表明,DO为2.0 mg/L时,通过SND现象去除的总氮占进水总氮的比例为7.6%,通过内源反硝化去除的总氮为12.0%;DO为1.2 mg/L时,通过亚硝酸型SND现象去除的总氮为12.2%,通过内源反硝化去除的总氮为8.1%;DO为0.4 mg/L时,通过亚硝酸型SND现象去除的总氮为15.8%,通过内源反硝化去除的总氮为5.0%。     

以PEG为模板剂制备Bi2O2CO3及其可见光光催化性能

以聚乙二醇-6000（PEG-6000）为模板剂水热法制备碳酸氧铋（p-Bi2O2CO3）粉末,采用x射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、X射线光电子能谱（XPS）、透射电子显微镜（TEM）和紫外可见漫反射（DRS）对粉末进行了初步表征。在可见光（λ≥420nm）照射下,以罗丹明B（RbB）和水杨酸（SA）光催化降解实验为探针反应,实验结果表明,p-Bi2O2CO3具有较高的光催化活性,对RhB和SA有较好的降解效果。通过紫外-可见光谱（uV-Vis）、红外光谱（IR）和测定总有机碳（TOC）含量,光催化反应35h后RhB的矿化率为77％,同时对SA的降解率达到43％。同时,采用N,N-二乙基对苯二胺（DPD）分光光度法和对苯二甲酸荧光光度法分别测定了降解过程中H2O2和羟基自由基（·OH）的变化,表明p-Bi2O2CO3／Vis光催化降解机理涉及到·OH历程。     

一株产微生物絮凝剂新菌种的鉴定及功能特性

从新疆荒漠土壤中分离筛选絮凝剂产生菌,得到一株对高岭土悬浊液具有较高絮凝活性的微生物絮凝剂产生菌W36-1,根据菌株的Biolog鉴定以及16S rRNA基因序列分析,确定为一株欧文氏菌属(Erwinia)新种。该菌絮凝产物的发酵动力学研究表明,其属于II型发酵,即菌体生长和产物合成部分偶联;在发酵48 h后絮凝活性最高,产量可达到6 g/L;絮凝特性研究表明,在20~100℃范围内有较高的温度稳定性;在酸性环境条件下有较高的絮凝活性,pH值大于7,絮凝活性迅速下降;一些金属阳离子对絮凝有促进作用,其中,Ca2+的助凝效果最好,Mg2+次之,Al3+和Fe3+的助凝效果最差。该絮凝剂对水中各种重金属离子和色素具有较好的吸附去除作用,显示出其在环境工程中良好的应用前景。     

高炉干法除尘系统噪声控制技术

高炉干法除尘系统主要噪声源为煤气调压阀组。在煤气调压阀组下游加装带整流栅的消声器,解决了此类消声器易被吹坏的问题,振动也得到缓解。另外采用隔声罩和局部包扎,可控制噪声。此项技术在鞍钢鲅鱼圈等厂应用,消声器下游噪声降至90 dB以下。经过进一步开发,研制成功了新型高炉煤气调压阀组与降噪减振成套装置,可在不加隔声罩的情况下,使噪声达到国家标准。     

中国地表水环境中药物与个人护理品生态风险评价的研究进展

药物与个人护理品(pharmaceuticals and personal care products,PPCPs)作为一类与人们生产生活联系最为紧密的新型污染物在水环境中广泛检出,PPCPs在水环境中能够痕量存在,并在生物体内富集转化,对水生生态系统产生潜在的不利影响,其对水环境安全构成的潜在风险受到普遍关注.本文主要综述了我国地表水环境中PPCPs对生态环境的影响及生态风险评价的方法,分析了我国对水环境中PPCPs研究中存在的不足,提出了应对PPCPs风险评价的对策及建议.     

水稻对5种重金属累积特征及食用安全研究

为探究土壤中重金属污染对水稻食用安全性的影响,以上海市青浦区现代农业园区水稻和染毒土壤为试验材料,采用温室盆栽土培试验方法研究了镉(Cd)、铅(Pb)、镍(Ni)、铬(Cr)和汞(Hg)5种土壤重金属在不同含量梯度下水稻生物量变化以及水稻籽粒部分累积特征,并基于《食品安全国家标准食品中污染物限量》(GB 2762-2017)和靶标危害指数法(target hazard quotient,THQ)分析了土壤中5种重金属的安全阈值.研究结果表明,Cd、Hg和Cr对水稻地上部分生物量影响表现为"低促高抑"规律,Ni对水稻生物量影响不明显,随着Pb浓度升高,水稻生物量逐渐下降;水稻籽粒对5种重金属富集能力排序为Ni＞Cr＞Cd＞Pb＞Hg,水稻植株部分对5种重金属的富集量大于籽粒部分,富集趋势与籽粒部分相一致,植株部分含量约为籽粒部分的2倍～8倍,水稻籽粒中Cd、Pb、Ni、Cr和Hg含量与土壤中对应重金属含量呈显著正相关线性关系(P＜0.01);依据《食品安全国家标准食品中污染物限量》(GB 2762-2017)中谷物食用安全限量值以及靶标危害指数法,推导出污染区域土壤中各重金属安全阈值为:Cd 0.51 mg·kg-1、Pb 330.33 mg·kg-1、Ni 131.00 mg·kg-1、Cr 231.67 mg·kg-1、Hg 0.93 mg·kg-1.     

Biodegradation of 2-methylisoborneol by bacteria enriched from biological activated carbon

One of the most common taste and odour compounds (TOCs) in drinking water is 2-methylisoborneol (2-MIB) which cannot be readily removed by conventional water treatments. Four bacterial strains for degrading 2-MIB were isolated from the surface of a biological activated carbon filter, and were characterized as Micrococcus spp., Flavobacterium spp., Brevibacterium spp. and Pseudomonas spp. based on 16S rRNA analysis. The removal efficiencies of 2-MIB with initial concentrations of 515 ng·L^-1 were 98.4%, 96.3%, 95.0%, and 92.8% for Micrococcus spp., Flavobacterium spp., Brevibacterium spp. and Pseudomonas spp., respectively. These removal efficiencies were slightly higher than those with initial concentration at 4.2 mg·L^-1 (86.1%, 84.4%, 86.7% and 86.0%, respectively). The kinetic model showed that biodegradation of 2-MIB at an initial dose of 4.2 mg·L^-1 was a pseudo-first-order reaction, with rate constants of 0.287, 0.277, 0.281, and 0.294 d^-1, respectively. These degraders decomposed 2-MIB to form 2-methylenebornane and 2-methyl-2-bornane as the products.     

新钢2×210t转炉二次除尘系统设计

新钢三期技改工程中,炼钢转炉非工艺除尘系统,包括铁水预处理、转炉二次除尘、精炼除尘及辅料上料系统除尘。针对转炉二次除尘工艺流程、主要设备参数、系统技术优势以及运行效果进行了叙述,项目投产后运行良好,烟气排放达标。