响应曲面法优化KOH改性污泥生物炭的制备及其强化去除Pb（Ⅱ）的研究

采用响应曲面法优化了KOH改性污泥生物炭（SB-KOH）的制备条件,研究了各因素之间对生物炭吸附性能的交互影响,并且探讨了KOH强化生物炭吸附能力的机制.同时,研究了吸附时间、吸附温度及pH对SB-KOH吸附Pb（Ⅱ）的影响,探讨其吸附机理.结果表明：KOH浸渍浓度是最显著因素,较高浸渍浓度有利于提高SB-KOH的吸附性能;增加KOH浸渍浓度和升高热解温度可以协同提高SB-KOH的吸附性能;最佳制备条件为2.5 mol·L^-1的KOH浸渍浓度、7 h的浸渍时间、631 ℃的热解温度和44 min的热解时间.KOH改性后的污泥生物炭表面粗糙, 比表面积增大,微孔数量增加,SB-KOH的比表面积为141.22 m²·g^-1,是原污泥生物炭（SB,5.93 m²·g^-1）的24倍,改性后的生物炭碱性提高、K元素含量增加.SB-KOH吸附Pb（Ⅱ）是以化学吸附为主的多分子层混合吸附,膜扩散是主要的速率控制步骤,增加溶液pH、提高温度可促进吸附.吸附机制涉及矿物沉淀（Q_mp）、离子交换（Q_ie）、含氧官能团的络合（Q_oc）和金属π键结合（Q_mπ）,不同吸附机理的贡献顺序为：Q_mp（143.5 mg·g^-1）>Q_ie（39.67 mg·g^-1）>Q_oc（8.56 mg·g^-1）>Q_mπ （1.65 mg·g^-1）,KOH改性强化了生物炭对Pb（Ⅱ）的矿物沉淀和离子交换吸附量.本研究丰富了KOH改性污泥生物炭的制备理论,阐明了SB-KOH吸附Pb（Ⅱ）吸附机理及其影响的主要机制.     

Selective adsorption of Pb (II) over the zinc-based MOFs in aqueous solution-kinetics,isotherms, and the ion exchange mechanism

Environmental Science and Pollution Research - Two series of metal–organic frameworks (MOFs) with similar formula units but different central metal ions (M) or organic linkers (L), M-BDC...     

Influence of arsanilic acid,Cu<Superscript>2+</Superscript>, PO<Subscript>4</Subscript><Superscript>3–</Superscript> and their interaction on anaerobic digestion of pig manure

Arsanilic acid (ASA), copper ion (Cu²⁺) and phosphate (PO₄ ^3–) are widely used as feed additives for pigs. Most of these three supplemented feed additives were excreted in feces and urine. Anaerobic digestion is often used for the management of pig manure. However, the interaction of ASAwith Cu²⁺ or PO₄ ^3– on anaerobic digestion is still not clear. In this study, the influence of ASA, Cu²⁺, PO₄ ^3– and their interaction on anaerobic digestion of pig manure and the possible mechanisms were investigated. The initial concentrations of ASA, Cu²⁺ and PO₄ ^3– were 0.46 mM, 2 mM and 2 mM in the anaerobic digester, respectively. The methanogenesis was severely inhibited in the assays with only ASA addition, only Cu²⁺ addition and ASA + PO₄ ^3– addition with the inhibition index of 97.8%, 46.6% and 82.6%, respectively, but the methanogenesis inhibition in the assay with ASA + Cu²⁺ addition was mitigated with the inhibition index of 39.4%. PO₄ ^3– had no obvious impacts on the degradation of ASA. However, Cu²⁺ addition inhibited the degradation of ASA, and mitigated the methanogenesis inhibition. The existence of ASA would inhibit methanogenesis and generate more toxic inorganic arsenic compounds during anaerobic digestion, implying the limitation of anaerobic digestion for ASA- contaminated animal manure. However, the co-existence of ASA and Cu²⁺ could mitigate the inhibition. These results could provide useful information for the management of anaerobic digestion of pig manure containing ASA and Cu²⁺.

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有机膨润土吸附分离一体化技术处理酸性橙Ⅱ染料废水

采用有机膨润土吸附和硅藻土预涂膜过滤相结合的吸附分离一体化技术处理酸性橙Ⅱ染料废水.研究结果表明,对于染料浓度为10 0mg·L- 1 ,COD为12 8mg·L- 1 的酸性橙Ⅱ染料废水,当CTMAB -有机膨润土投加量为2 0g·L- 1 、滤速为2 4m·h- 1 时,经过一个处理周期65min的循环处理,出水的悬浮物浓度小于1 8mg·L- 1 ,COD降至2 5mg·L- 1 ,脱色率达90 5 % ,且易实现固液分离.与单独的有机膨润土吸附、硅藻土过滤相比,一体化技术其废水脱色效果要明显优于前两者单独处理的效果.经吸附分离一体化技术处理后,不仅成功地解决了有机膨润土固液分离困难的问题,同时也提高了染料的脱色率,因此,该技术具有较好的应用前景     

脂肽类生物表面活性剂产生菌的分离及特性研究

从石油污染土壤中分离筛选获得一株产生生物表面活性剂菌株Y8A,经生理生化实验、16S rDNA序列分析等将其鉴定为芽孢杆菌属（Bacillus sp.）.Y8A能在22h内将发酵液的表面张力从68.3mN·m-1降到23.5 mN·m-1.经TLC和傅立叶红外光谱分析, 菌株Y8A产生的生物表面活性剂为脂肽类.20mg·L-1 Ca2+和Fe2+能显著促进其生长和表面活性剂的产生;菌株Y8A在20～30℃,pH 5～12范围内产生表面活性剂的能力较强;LB培养基中添加1%乳糖对生长的影响不大,但能够明显促进Y8A产生生物表面活性剂,而葡萄糖、蔗糖抑制表面活性剂的产生.Y8A能够促进石油降解菌Y1D和F11对石油的降解和功夫菊酯降解菌ZZH对功夫菊酯的生物降解.     

狗尿中1-羟基芘鉴定和排出规律

经高压液相色谱分离,萤光光谱法鉴定,狗肌肉注射芘后尿中的代谢产物为1-羟基芘。分别给狗1、2、5μmol/kg芘后,尿中排出的1-羟基芘均以第24-48h期间最高;尿中排出的1-羟基芘约占注入芘的0.05％左右。     

温度对污泥与底泥烧结陶粒性能的影响

研究了温度对污泥与底泥烧结制备陶粒的主要性能(抗压强度、吸水率、比表面积和密度)的影响,并结合电镜扫描(SEM)和热重红外(TG-FTIR)分析对温度影响陶粒的膨胀特性和孔隙结构的机理进行分析。研究发现,随着烧结温度的升高,陶粒比表面积和吸水率降低,而抗压强度和表观密度有所提高。SEM分析表明,温度对烧结体内部形态影响显著:800℃时烧结体呈现出松散堆积状态,1 000℃时陶粒开始产生液相,1 050℃时烧结体出现大量液相,并且陶粒中有非常丰富的气孔。TG-FTIR分析表明,有机物所发生的分解产气反应只能起到轻质化的作用,并不能使陶粒膨胀;1 000℃以上发生产气反应的主要是铁的化合物和固定碳,污泥中有机物形态存在的碳有利于将碳元素保留到陶粒高温烧结阶段,这一过程使得铁的化合物得以与碳元素发生产气反应,对陶粒多孔结构起到重要作用。     

基于MIKE21模型的沙河水库水量水质响应模拟研究

沙河水库是北运河上游水系重要的汇,同时也是多源污染的重要聚集处,呈现非常规水源补给的缓滞水体特征,作为城市景观水体,对水环境和水生态要求较高,因此,沙河水库的治理对下游的水质改善至关重要.为进一步全面提升沙河水库水环境质量,以昌平区沙河水库为研究区域,采用MIKE21构建库区二维水动力水质模型,对沙河水库水量水质变化情...     

北京市空气中气相与颗粒物上多环芳烃的分析

用聚氨基甲酸酯泡沫塑料(PUFP)和玻璃纤维滤膜(GF)组成的采样器,采集空气中的气相和颗粒物上多环芳烃类化合物(PAHs),经提取分离后用反相高压液相色谱—荧光检测器进行分析。对北京市有代表性的六个采样点的室外和室内的空气样品进行了测定;分析了气相和颗粒物上七种PAHs化合物在空气中的百分比率以及各采样点冬季和夏季空气中PAHs的浓度。     

固相微萃取在评价沉积物中菊酯类农药生物有效性及生物累积中的仿生研究

菊酯类农药已广泛用于农用、卫生、渔业等领域,因高疏水性累积于沉积物中的此类污染物的生物有效性评价对环境风险研究具有重要意义。采用PDMS(聚二甲基硅氧烷)高聚物作为固相微萃取材料,基于热力学平衡微损耗性方法测定了沉积物孔隙水中高效氯氟氰菊酯、联苯菊酯、氯菊酯和甲氰菊酯的自由溶解态浓度(Cfree);同时将PDMS上菊酯类农药的浓度与菲律宾蛤仔体内生物累积浓度的相关性进行了比较研究。结果表明,该方法可以准确测定菊酯类农药在沉积物孔隙水中的Cfree(23.3~255 ng·L-1)并用于评价此类物质(菊酯类农药)的生物有效性;菲律宾蛤仔对四种菊酯类农药的富集系数(BCF)为27.8~301,相对较小;菊酯类农药在PDMS上的浓度和菲律宾蛤仔体内的浓度满足lg Cb,lip=11.64lg CPDMS-51.29(R2=0.980)的定量关系,相关性极显著(P=0.009)。但生物—沉积物富集系数(BSAF)和PDMS-沉积物富集系数(PSAF)的分析比较发现,基于PDMS和生物体内菊酯浓度极显著相关的仿生应用还有待污染物在菲律宾蛤仔体内生物转化数据的进一步补充和校正。