Preparation of organically functionalized silica gel as adsorbent for copper ion adsorption

A novel adsorbent (AMPS-silica) was synthesized by bounding AMPS (2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid) onto silica surface, which functioned with -methacryloxypropyltrimethoxysilane reagent. The adsorbent was characterized by nitrogen adsorption/ desorption measurement, thermogravimetric analysis (TGA) and potentiometric titration analysis. The TGA result indicated that the surface modification reactions introduced some organic functional groups onto the surface of silica. The surface area of AMPSsilica was 389.7 m2/g. The adsorbent was examined for copper ion removal in series of batch adsorption experiments. Results showed that the adsorption of Cu2+ onto AMPS-silica was pH dependent, and the adsorption capacity increased with increasing pH from 2 to 6. The adsorption kinetics showed that Cu2+ adsorption was fast and the data fitted well with a pseudo second- order kinetic model. The adsorption of Cu2+ onto AMPS-silica obeyed both Freundlich and Langmuir isotherms, with r2 = 0.993 and r2 = 0.984, respectively. The maximum Cu2+ adsorption capacity was 19.9 mg/g. The involved mechanism might be the adsorption through metal binding with organic functional groups such as carboxyl, amino and sulfonic groups. Cu2+ loaded on AMPS-silica could be desorbed in HNO3 solution, and the adsorption properties remain stable after three adsorption-desorption cycles.     

H2O2 存在下冰相中对氯苯酚的光转化

以125W 高压汞灯为光源,在低温(-14~-12℃)条件下,研究了紫外光作用下,冰相中有H2O2 存在时对氯苯酚(4-CP)的光转化反应.考察了各种因素对冰相中4-CP 光转化的影响以及冰相中4-CP 光转化的动力学和机理.结果表明,4-CP 初始浓度、H2O2 初始浓度、pH值和光强对冰相中4-CP 光转化都有较大影响.在本实验条件下,4-CP 和TOC 的转化率分别达到97%和40%,H2O2 的存在能够改变4-CP在冰相中光转化的产物和反应机理.     

基于贝叶斯平均的非点源污染多模型模拟与不确定性分析

流域非点源污染模型是评价和控制非点源污染的有效工具,但单一模型模拟存在较大的不确定性,使得流域非点源污染的多模型模拟成为必然趋势.选取HSPF、SWAT和GWLF 3个结构不同的非点源污染模型,在单个模型最优模拟序列的基础上,采用最大期望值方法对模型权重计算,基于贝叶斯模型平均(BMA)方法对流域氨氮月负荷和硝态氮月负荷进行多模型模拟并对其90％的不确定性区间进行分析.以伊逊河流域的实测数据为例进行应用,结果表明:BMA多模型模拟方法的模型效率均高于单一模型,单个模型的效率越高,其在BMA多模型模拟中的权重越大,同时BMA的90％置信区间对实测值具有较高覆盖率.这表明,BMA方法不仅可以通过均值模拟得到更好的模拟效果,而且还可以不确定性区间评价多模型模拟结果的不确定性.研究结果为流域非点源污染负荷模拟提供了更多丰富的信息,可以为非点源污染控制提供科学支撑.     

秦岭中段不同恢复阶段弃耕农田植物多样性变化及其驱动因素

植被恢复过程往往伴随着显著的地上植物多样性的变化,探讨枯落物养分-土壤养分-酶活性化学计量对地上植被变化的驱动机制,对于维持区域生物多样性保护和生态稳定至关重要.以秦岭不同恢复年限（1、8、16、31和50 a）的典型弃耕农田为研究对象,通过野外调查分析了植被恢复过程中植物群落多样性的变化特征,测定了枯落物养分、土壤养分、β-1,4-葡萄糖苷酶（BG）、纤维二糖水解酶（CBH）、β-1,4-N-乙酰基氨基葡萄糖苷酶（NAG）、亮氨酸氨基肽酶（LAP）和酸性磷酸酶（AP）这5种胞外酶活性等指标,探讨了植被恢复过程中枯落物养分、土壤养分和酶活性化学计量比的变化特征及其对植物多样性变化的驱动机制.结果表明：植物群落多样性指数随植被恢复年限增加均呈先减小后增大的趋势,在恢复16 a时最小;主成分分析结果表明,植被恢复不同年限植物群落多样性指数及枯落物-土壤-酶化学计量特征之间有显著区别,植物群落多样性指数与枯落物碳磷比及枯落物氮磷比具有强烈的正相关关系,而与土壤酶碳磷比（EEA C∶P）具有明显的负相关关系;冗余分析结果表明EEA C∶P对植被恢复过程中植物多样性变化的解释率最高,为25.93%,其次为土壤全磷（TP）,解释率为5.94%,是调控植物多样性变化的关键因子.综上所述,秦岭中段弃耕农田植被恢复后期植物种类和数量明显增多,土壤环境的变化影响了微生物的代谢活动从而改变了酶活性,枯落物-土壤-土壤胞外酶通过反馈与调节对群落环境和植物多样性产生影响,EEA C∶P和TP是植被恢复过程中地上植物多样性变化的主要驱动因素.     

工艺组合对焦化废水中核心污染物的去除及其能耗分配

以焦化废水为研究对象,结合文献统计与水质特征的分析,研究了厌氧置前与好氧置前2种不同组合工艺对核心污染物的去除与能耗分配的差异性,讨论了焦化废水生物处理工艺的开发可行性。结果表明,前置厌氧与好氧单元对污染物不同的去除机理是构成曝气能耗与碳源需求差别的主要原因。为满足60 m³·h⁻¹设定水质的脱氮目标(TN<40 mg·L⁻¹),O/A/O工艺耗氧量为83.9 kg·h⁻¹,A/A/O工艺耗氧量为100.4 kg·h⁻¹。当对废水中的耗氧有机物以及共价结合含氮有机物的预处理较为彻底时,前置好氧工艺在更低能耗下可以实现总氮脱除：A/A/O和O/A/O工艺分别需要122.1 g·m⁻³和486.9 g·m⁻³的外部碳源(以甲醇计)来实现总氮的等量去除。A/A/O、O/A/O与O/H/O工艺(H为水解脱氮单元)分别为单污泥、双污泥和三污泥系统运行,在污泥回流和硝化液回流方面的耗能具有显著差异。由于O/H/O工艺不需要污泥回流并且颗粒污泥传氧效率高,故实现脱氮目标的耗氧量仅为53.26 kg·h⁻¹,需要的外加碳源可降低至0~220 g·m⁻³,表现出节能与降耗的优势。复杂废水生物处理工艺中存在着反应器结构与单元组合的优化空间,在去除核心污染物以及追求总氮浓度趋零的过程中,需要保证废水中的电子供受体、微生物功能与工艺运行参数在合理区间内。     

典型时段区域污染过程分析及系统聚类法的应用

应用系统聚类法对2008年12月4─17日全国86个城市由空气污染指数(API)反算的ρ(PM₁₀₎进行聚类分析.结果表明:86个城市可以分为7个分区;根据ρ(PM₁₀₎的区域同步性特征及实况天气背景分析对7个分区进行了调整. 在12月4─17日的区域污染过程中,华北和华东2个地区为全国ρ(PM₁₀₎的高值区. 对华北和华东地区城市群ρ(PM₁₀₎的区域环境过程同步演变特征进行了对比分析,并根据天气型演变规律对形成原因进行了研究,建立了城市及区域环境污染过程与天气型背景的关系概念模型,揭示出天气型组合系统、分布、尺度、移动和演变是造成大气环境质量区域性、过程性特征和ρ(PM₁₀₎峰谷值出现的主要原因. 用聚类分析方法和所提出的概念模型可对我国城市和区域环境污染分区控制和成因进行深入研究.      

设备运输振动试验方法探讨

本文详细介绍了设备运输试验的情况与方法要求和方法,提出了对我国运输试验的建议和意见,可以作为设计和安排运输试验的参考与借鉴。     

燃煤飞灰颗粒物中元素分布规律的研究

利用ICP-AES光谱仪和TOC总碳分析仪对不同粒级下的飞灰颗粒进行了元素测定,对元素分布规律的形成原因进行了分析.分析结果表明:煤经旋流燃烧器燃烧而未经过除尘设备的飞灰中300目以下小颗粒含量较高.随着燃烧温度的升高,大颗粒的含碳量增加,小颗粒的含碳量减少,元素Al、Mg、Cr在各个粒级中含量变化不大,Ti、Ba、V在大于280目的小颗粒中含量有下降趋势,其他大部分痕量元素在大于300目的小颗粒中得到富集.     

基于RBI的输气站场分离器风险评估方法研究

通过对输气站场常用的风险评估方法与RBI的技术方法进行对比分析,提出采用RBI技术对输气站场的分离器进行风险评估.根据输气站场分离器的失效机理和运行环境,对其失效概率和失效后果进行了定量分析,建立了输气站场分离器RBI风险评估流程.然后通过一个实际案例验证了基于RBI的风险评估方法在输气站场分离器风险评估中的合理性和实用性,并根据评估结果提出了分离器的优化检验策略.本研究为输气站场设备的风险评估提供了一种新的方法.     

渗滤液短程硝化反硝化生物脱氮影响因素研究

在适当的条件下,渗滤液也可发生典型的短程硝化反硝化反应;在试验中发现硝化反应并不是在曝气一开始就发生,而是在经过一段时间的吸附降解后才发生,同时实验结果显示发生短程硝化的最佳pH值为8.0～9.0,温度维持在25℃或25℃以上.