废弃中药渣催化热解制取生物油的研究

利用热重分析仪(TGA)对植物类中药渣的热解特性进行了研究,用Coats-Redfern积分法计算了其热解动力学参数,得出中药渣热解反应符合一级反应动力学方程,其活化能较低,为36.0kJ/mol。考察了热解温度对气体、液体、固体产物的影响,在723K时,液体产物生物油产率最高,为39%。以介孔分子筛SBA-15以及分别负载Al、Sn、Ni、Cu和Mg的SBA-15作为催化剂,研究催化热解对气体、液体、固体产率及生物油组分的影响。研究表明,Al-SBA-15的催化效果较好,液体产率最高,为36%;采用元素分析仪和热值测定仪,得到用Al-SBA-15作为催化剂时生物油的氧质量分数最低,低位热值最高。用GC/MS对生物油组分的分析结果表明,添加Al-SBA-15后,热解产物中脂肪族和芳香族化合物增加,而含氧化合物减少。     

中性红在柚子皮上的吸附机制研究

采用柚子皮作为生物吸附材料吸附去除中性红。研究了中性红的初始浓度、吸附时间及反应温度对吸附效果的影响。结果表明,当中性红溶液从100 mg/L升高到250 mg/L时,反应95 min后,柚子皮对中性红的吸附量从16.80 mg/g增加到40.00mg/g。中性红在柚子皮上的吸附在60 min内基本上可以达到平衡,且柚子皮对中性红的吸附过程为放热过程;二级吸附动力学方程能更好地描述中性红在柚子皮上的吸附行为;中性红在柚子皮孔隙中的扩散不是唯一的吸附速率控制步骤,这个吸附过程可能受多个步骤共同控制;柚子皮对中性红的吸附是自发吸附,Langmuir、Freundlich和Temkin吸附等温式能很好地拟合柚子皮对中性红的吸附过程,拟合相关系数分别达到了0.991 8、0.993 4、0.989 0。     

对新疆边境地区跨境环境问题的思考

新疆边境贸易的发展促进了新疆经济的发展,但是在发展的过程中也存在跨境水体污染、固体废物危险废物跨境转移、消耗臭氧层物质非法贸易、外来物种入侵、跨境保护区与野生动物跨境迁徙和沙尘等跨境环境问题,并针对性提出了相应的科技需求,旨在为新疆边境地区跨境环境问题的研究提供一些思考。     

Degradation kinetics of anthracene by ozone on mineral oxides

To further understand the role of substrates on the heterogeneous reactions of polycyclic aromatic hydrocarbons, the reactions of ozone with anthracene adsorbed on different mineral oxides (SiO₂, α-Al₂O₃ and α-Fe₂O₃) and on Teflon disc were investigated in dark at 20 °C. No reaction between ozone and anthracene on Teflon disc was observed when the ozone concentration was ～1.18 × 10¹⁴ molecules cm^?3. The reactions on mineral oxides exhibited pseudo-first-order kinetics for anthracene loss, and the pseudo-first-order rate constant (k_1,obs) displayed a Langmuir–Hinshelwood dependence on the gas-phase ozone concentration. The adsorption equilibrium constants for ozone (K_O3) on SiO₂-1, SiO₂-2, α-Al₂O₃ and α-Fe₂O₃ were (0.81 ± 0.26) × 10^?15 cm³, (2.83 ± 1.17) × 10^?15 cm³, (2.48 ± 0.77) × 10^?15 cm³ and (1.66 ± 0.45) × 10^?15 cm³, respectively; and the maximum pseudo-first-order rate constant (k_1,max) on these oxides were (0.385 ± 0.058) s^?1, (0.101 ± 0.0138) s^?1, (0.0676 ± 0.0086) s^?1 and (0.0457 ± 0.004) s^?1, respectively. Anthraquinone was identified as the main surface product of anthracene reacted with ozone. Comparison with previous research and the results obtained in this study suggest that the reactivity of anthracene with ozone and the lifetimes of anthracene adsorbed on mineral dust in the atmosphere are determined by the nature of the substrate.     

生物法-人工湿地组合工艺处理小城镇混合污水研究

为适应小城镇污水处理高效、低耗、管理简单的要求,开展了生物法(水解酸化/生物接触氧化)-人工湿地组合工艺(A/BCO-CW)处理小城镇片区混合污水的研究。结果表明,A/BCO系统在停留时间为3～6 h条件下,对悬浮物和有机物有高的去除效率,COD、BOD5和TSS去除率分别达到63.1%、67.7%和66.2%,避免了人工湿地堵塞和提高处理效率,减少了所需湿地面积44%。全年运行结果表明,在0.30～0.59 m/d水力负荷率下,垂直流-表面流-水平潜流人工湿地组合系统对COD、BOD5和TSS平均去除负荷达9.4、5.1和7.2 g/(m2.d)(42%、71.2%和85.2%);COD、BOD5去除速率常数为74.6±12.1 m/y、166±30.5 m/y,这些数值均处于文献中k值范围的高量程内。A/BCO-人工湿地系统对COD、BOD5和TSS具有好的处理效果,出水水质能够稳定达到《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002)的IV类水标准,2种处理方法有效组合起来,所开发的低成本、高效率、可持续运行的城镇废水处理组合系统,将会在实际应用尤其是高有机负荷污水处理中发挥良好效用。     

新型SBBR处理畜禽废水脱氮实验研究

以畜禽废水为处理对象,将序批式运行模式应用到好氧三相内循环生物流化床中,考察在不同模式下的处理效果及氮的转化情况。实验结果表明,在室温条件下,进水COD浓度为2 000 mg/L左右,总氮为140 mg/L左右时,保持溶解氧在2~2.5 mg/L,交替好氧/缺氧运行方式处理效果优于单一的好氧/缺氧方式;模式为3 h(曝气)-1.5 h(停曝)-1.5 h(曝气)-1 h(停曝)时系统对总氮和氨氮处理效果最好,总氮去除率达到90%,系统主要脱氮方式为同步硝化反硝化和短程硝化反硝化。     

两阶段曝气生物滤池的硝化性能

曝气生物滤池(BAF)是近年来受到广泛关注的一种新型污水处理技术,具有占地面积少、投资费用低、处理效率高、出水水质好等优点。现已被应用于许多污水处理厂的二级处理、深度处理以及污水的回用。实验以陶粒为填料,自行设计了升流式两阶段BAFs(UBAFs)处理模拟生活污水,考察了反应器运行条件对COD与氨氮去除影响,并探讨了UBAFs反应器内氮流失及同步硝化反硝化情况。结果表明,UBAFs对生活污水处理具有良好的净化效果。在进水COD和氨氮浓度分别为200~363 mg/L和16.8~31.3 mg/L条件下,UBAFs处理出水水质均达到《城市污水再生利用城市杂用水水质》(GB/T 18920-2002)标准,能够满足回用要求。通过采用氮平衡分析方法和借助电子扫描电镜技术,初步认为UBAFs反应器脱氮方式是由于在UBAFs第一阶段局部厌氧环境中以传统方式进行硝化反硝化脱氮,第二阶段是在好氧条件下,异养好氧硝化菌的同步硝化反硝化脱氮。     

污泥水解蛋白液对食用菌生长的影响研究

将污泥(食品工厂污泥)经过酸碱水解制备水解蛋白液(肽类和氨基酸复合物,属于微生物蛋白)、并与豆粕(植物蛋白)、屠宰厂动物羽毛(动物蛋白)水解蛋白液、以及常规食用菌氮源麸皮、大米制糖厂米渣作为平菇栽培氮源或营养添加剂,测试对平菇的菌丝生长、产量和生物转化率的影响。结果表明,几种水解蛋白液对平菇的菌丝生长、产量、生物转化率影响明显,污泥水解蛋白液对菌丝的生长效果最好,其余2种水解蛋白液也有促进作用。添加污泥水解蛋白液最高产量可达806 g/袋,添加豆粕水解蛋白液的最高产量为532 g/袋,添加屠宰厂动物羽毛水解蛋白液的产最高量为525 g/袋;对照为480 g/袋(常规棉籽壳)。生物转化率分别为161.2%、106.4%和105.0%,而对照生物转化率为96%;增产率分别为67.92%、10.83%和9.38%。因此,污泥、豆粕、屠宰厂动物羽毛蛋白水解液可提高平菇产量,该研究也为污泥资源化利用建立了基础。     

人口与消费对碳排放影响的分析模型与实证

从消费压力人口视角探讨碳排放问题,有利于正确判断和把握气候变化压力的人文因素,以及人口与消费可持续发展的动力学机制.本文通过对STIRPAT模型的扩展,应用岭回归方法计量分析人口、消费及技术因素对碳排放的影响.对我国1980至2007年碳排放情况的统计实证结果表明,扩展的STIRPAT模型对中国国情有较高的解释力.居民消费水平、人口城市化率、人口规模三个因素对我国碳排放总量的变化影响明显;现阶段我国居民消费水平与人口结构变化对碳排放的影响力已高于人口规模变化的影响力,居民消费水平与消费模式等人文因素的变化有可能成为我国碳排放的新的增长点;技术进步因素在此模型中对我国该阶段碳排放的解释力有限,表明我国未来通过技术进步减缓碳排放的潜力巨大.     

中国农村经济制度变迁与农业周期性增长分析

农业增长除受到基本投入要素的影响,还受制度因素的影响。对于制度因素对农业增长的影响的研究,大多文献是从定性的角度分析。本文运用计量经济学和统计方法,通过对1978-2007年总体和不同阶段农业增长与农村土地制度、价格制度、财政制度和税费制度进行理论和实证分析,探讨制度变迁对农业生产总值增长的推动作用。文章通过分析发现,我国农业在要素投入并没有周期性变化的情况下,农业总产值增长率却呈现一定的周期性。为了探究农业周期性增长的原因,本文结合我国农村经济制度变迁的路径和农业总产值指数变化的特点,将改革开放以来我国农业增长分为三个阶段进行分析,同时根据Griliches生产函数构造计量分析模型。通过分析发现,正是由于不同阶段农村土地制度、价格制度、财政制度和税费制度的变迁,导致农业生产总值增长率周期性起伏。因此,制度变迁是改革开放后中国农业经济增长的内在决定性因素。