Atmospheric pollution in an urban environment by tree bark biomonitoring - part II: Sr, Nd and Pb isotopic tracing

The harmful effect of manmade particles on natural processes and human health is documented by a large number of studies showing a positive correlation between particulate matter (PM) concentration and health effects. Diminution of this health risk necessitates among others the precise knowledge of the particle sources, their physical and chemical properties and their dissemination in the environment. Pb isotope ratios have been successfully used during the past decades as tracers of anthropogenic Pb disseminated in the biosphere. Here we show that tree bark biomonitoring with lead (Pb), strontium (Sr) and neodymium (Nd) isotope ratios as tracers allow a thorough analysis of the impacts of industrial and other anthropogenic emissions on the urban environment. This is the first comprehensive multi-isotope tracer study of atmospheric pollution in an urban environment allowing to identify and to integrate the different plume paths of emissions in a digital map system. This innovative approach might become an important tool for environmental management and policy-making processes dealing especially with risks and surveillance of air quality in the urban environment.     

基于新型絮凝剂和专用絮凝反应器的垃圾渗滤液处理中试研究

针对实验室所得垃圾渗滤液专用铁镁铝复合絮凝剂配方进行了批量扩大化生产,设计开发了中试专用絮凝反应设备,在垃圾填埋现场进行了絮凝中试实验。研究结果表明,最佳搅拌速度为170 r/min,最佳投药量为20%,COD去除率大于50%,BOD去除率大于30%,渗滤液可生化性由0.4提高到0.65,色度去除率约70%～80%,重金属去除率大于80%,优于同类常规市售絮凝剂聚铁、聚铝、聚铝铁;垃圾渗滤液处理专用絮凝反应器能满足设计开发要求,具有处理效果好、结构紧凑、多功能、自动化程度高、方便移动适于现场实验等特点;为适应渗滤液絮凝反应剧烈、产生大量泡沫、影响固液分离效果的特点,专用絮凝反应器固液分离部分的细部尺寸应进一步优化调整。     

电镀污泥的还原焙烧-酸浸

将电镀污泥作为一种重要的重金属资源加以回收利用,逐渐成为了国内外研究的重点。以电镀污泥为研究对象,在不同的温度及不同的焙烧时间下进行直接焙烧和还原焙烧,并对焙烧底渣进行酸浸,分别研究了污泥减量率以及Cu、Ni、Zn和Cr 4种重金属的含量和浸出率,并探索了还原剂(煤粉)和催化剂(CaCO3)投加量的影响。实验结果表明,原始电镀污泥中,Cu含量最高,达到10.05%,因此,电镀污泥中Cu具有回收价值;焙烧后电镀污泥得到了减量化,同时污泥中的金属得到了富集;还原焙烧比直接焙烧更有利于Cu的选择性浸出,当煤粉投加量为10%,CaCO3投加量为0.5%,在700℃下焙烧20 min时,Cu的浸出率达到98.73%,Cu的含量达到15.07%。     

MnO2表面结合Fe(Ⅱ)对三氯乙烯的还原脱氯作用

通过批量实验研究了Fe(Ⅱ)、MnO2和MnO2表面吸附Fe(Ⅱ)这3种体系对溶液中三氯乙烯的还原脱氯作用。发现Fe(Ⅱ)吸附在MnO2表面时,对三氯乙烯的脱氯作用最强,氯代降解产物为顺-二氯乙烯(cis-DCE),且反应符合准一级动力学。进一步实验表明,保持Fe(Ⅱ)浓度为1 mmol/L,反应速率常数kobs和三氯乙烯去除率随pH升高(5.0～9.0)而增加,最大值分别为1.62×10-1h-1、70.4%;固定pH=7.0,kobs和三氯乙烯去除率随其Fe(Ⅱ)浓度增加(1～3mmol/L)而增大。Fe(Ⅱ)浓度继续增加,kobs和三氯乙烯去除率反而减小。pH=7.0,Fe(Ⅱ)浓度为3 mmol/L时,kobs和三氯乙烯去除率达到最大值,分别为2.86×10-1h-1和85.7%。     

活性污泥系统中硝化菌衰减动力学参数测定

硝化菌的生长和衰减动力学特性决定了活性污泥系统的硝化能力.通过数学模型分析明确了硝化菌的衰减动力学特性,建立了基于硝化速率的衰减速率常数测定方法,并对方法的重现性进行了验证.经测定,上海市白龙港、曲阳和竹园第二污水处理厂活性污泥硝化菌衰减均符合一级动力学规律,20℃下衰减速率常数分别为0.175、0.176和0.176 d-1.     

上海城市化对气象要素和臭氧浓度的影响

为探讨城市化引起的土地利用变化对上海近地面气象要素和臭氧(O3)浓度的影响,运用美国国家大气研究中心等机构共同开发的WRF-Chem模式,在考虑扩大城市用地、运用城市冠层模式以及城市人为热影响的基础上,针对上海地区2个不同发展时期的下垫面土地利用类型,就2007年3次高浓度O3天气过程,设置4组灵敏性试验进行模拟。结果表明,以虹桥机场站为代表的市区受城市化影响温度升高、相对湿度降低、风速减小,日平均温度最高上升3.5℃,日平均相对湿度最大降低20%,日平均风速最大减小1.5m/s;但以青浦站和川沙站为代表的郊区受城市化影响不明显。此外,以卢湾站为代表的市区,O3浓度普遍增加,日均值最高可增加8.3μg/m3;但以川沙站和淀山湖站为代表的郊区,O3浓度的变化随着个例的不同有增加也有减少。     

掺硫改性TiO2对活性艳红X-3B的光催化降解性能研究

以硫脲为硫的源物质,以钛酸四丁酯为TiO₂的前驱体,采用溶胶-凝胶法制备了掺硫改性TiO₂光催化剂。以活性艳红X-3B为目标污染物,研究了该催化剂的光催化降解性能,对硫掺杂量、催化剂焙烧温度、溶液pH值以及催化剂添加量等影响因素进行了研究,并采用XRD分析手法对光催化剂进行表征。结果表明,经掺硫改性后的TiO₂的催化活性有了很大提高,且硫的掺杂有一个最佳值,即Ti∶S的摩尔比为1∶1。经掺硫改性的TiO₂在可见光区具备一定的催化活性, 180 min内对活性艳红X-3B的去除率可达35.1%,且在紫外光区的催化活性优于纯TiO₂。     

有效微生物和多功能复合微生物制剂生物强化提高化粪池粪便污泥减量效率研究

为了考察有效微生物(EM)和多功能复合微生物制剂(MCMP)对化粪池粪便污泥减量的强化效能,以化粪池粪便污泥为研究对象,采用中温(35℃)厌氧消化,研究EM和MCMP不同投加量(0~1.00%)对化粪池粪便污泥厌氧消化总固体(TS)、挥发性固体(VS)和COD的减量效果,考察EM和MCMP投加量与TS、VS和COD去除率间的相关关系。结果表明,投加0.005%~0.10%的EM和MCMP均有利于化粪池粪便污泥TS、VS和COD的去除;其中以投加0.01%的EM(E2处理)和0.01%的MCMP(M2处理)对TS、VS和COD的去除效果最好。E2处理TS、VS和COD的去除率分别为32.51%、42.34%和40.91%,分别比对照(CK)高5.83%、5.29%和7.13%;M2处理TS、VS和COD的去除率分别为33.74%、46.05%和43.33%;分别比CK高7.06%、9%和9.50%。对化粪池粪便污泥厌氧消化TS、VS和COD的减量作用效果表现为:MCMPEM。EM和MCMP的投加量与TS、VS和COD去除率间均存在一定的负相关关系;投加EM和MCMP的各处理的TS、VS和COD去除率两两间均表现为正相关关系。     

废弃马铃薯渣改性制备瓦楞纸板粘合剂研究

研究了胶体磨湿法超微粉碎及高压蒸气处理对废弃污染物——马铃薯渣粒径分布及颗粒破坏程度的影响,调节胶体磨齿间隙为12μm处理30 min,并结合高压蒸气121℃处理20 min的条件下,通过显微镜观察和激光粒度分析证明马铃薯渣颗粒粒径明显减小且分布更加均匀,细胞壁和纤维素被破坏,体现出胶粘剂的性质。进而通过氧化变性处理改善其流动性,并添加一系列的助剂,制得了一种瓦楞纸板用粘合剂,其主要性能均接近于目前广泛使用的淀粉基瓦楞纸板粘合剂。     

Insights into low fish mercury bioaccumulation in a mercury-contaminated reservoir, Guizhou, China

We examined Hg biogeochemistry in Baihua Reservoir, a system affected by industrial wastewater containing mercury (Hg). As expected, we found high levels of total Hg (THg, 664-7421 ng g(-1)) and monomethylmercury (MMHg, 3-21 ng g(-1)) in the surface sediments (0-10 cm). In the water column, both THg and MMHg showed strong vertical variations with higher concentrations in the anoxic layer (>4m) than in the oxic layer (0-4 m), which was most pronounced for the dissolved MMHg (p < 0.001). However, mercury levels in biota samples (mostly cyprinid fish) were one order of magnitude lower than common regulatory values (i.e. 0.3-0.5 mg kg(-1)) for human consumption. We identified three main reasons to explain the low fish Hg bioaccumulation: disconnection of the aquatic food web from the high MMHg zone, simple food web structures, and biodilution effect at the base of the food chain in this eutrophic reservoir.