碱热-酸热法合成二氧化钛-钛酸纳米管复合纳米材料对Cd(Ⅱ)和苯酚的同步去除

以P25型Ti O2为原料,经碱热和酸热反应合成了Ti O2/TNTs复合纳米材料,该材料皆具钛酸纳米管(TNTs)和Ti O2晶相.Cd(Ⅱ)在Ti O2/TNTs上的吸附动力学过程很快,30 min即可达到吸附平衡,此外,Langmuir等温模型拟合所得最大吸附量达120.34 mg·g-1,其主要吸附机制为Cd2+与复合材料中TNTs层间Na+/H+的离子交换.Ti O2/TNTs对苯酚的吸附量较低(0.36 mg·g-1),因此光催化反应以实现苯酚的降解是必需的.构建的吸附-光催化系统可实现Cd(Ⅱ)和苯酚的同步有效去除,180 min时二者的去除率分别可达到99.6%和99.7%.Cd(Ⅱ)的去除源于暗室下复合材料中TNTs相的吸附,而苯酚的去除在于后续复合材料中Ti O2相的光催化.Cd(Ⅱ)的共存可提高苯酚的光催化降解效率,原因在于Cd(Ⅱ)吸附进入材料层间后有助于材料光催化性能的提升.共存Na+对Cd(Ⅱ)和苯酚在Ti O2/TNTs上的同步去除影响极小;而共存Ca2+由于竞争吸附和促进材料团聚的原因,会轻微抑制Cd(Ⅱ)在Ti O2/TNTs上的吸附,但对苯酚的光催化降解影响较小.此外,Ti O2/TNTs可有效循环利用,经HNO3解吸和Na OH再生后,3次循环后材料对Cd(Ⅱ)和苯酚的去除率依然可达91.7%和98.1%.该研究提供了一种合成皆具吸附和光催化性能的钛系材料的方法,对于应用纳米材料实现水体环境中重金属和有机物的同时去除具有一定的借鉴意义.     

滇池流域土地利用对入湖河流水质的影响

利用滇池流域2008年TM影像数据和入湖河流67个监测点的水质数据,以子流域为基本研究单元,从子流域综合分析和子流域分类分析两个角度,研究土地利用类型(国家分类标准)对入湖河流水质的影响.结果表明,21个子流域单元的水质污染指标(CODMn、TP、TN、NH3-N)与居民点及工矿用地呈显著正相关,与耕地、林地、草地呈负相关.对整个流域而言,城镇及工矿用地是入湖河流水质污染的主要来源,其污染贡献掩盖了耕地的贡献;根据土地利用结构和空间分布格局的差异,将滇池流域的21个子流域分为3类(城镇及工矿用地为主、耕地为主、林地为主).分类分析表明,水质污染指标与居民点及工矿用地始终呈现正相关,与林地始终呈现负相关.同时,讨论了土地利用空间格局差异对水质的影响,说明土地利用比例结构和分布格局对水质亦具有重要影响,     

中国历史上和未来CFC-11和CFC-12的排放量计算

基于CFC-11(CCl3F)和CFC-12(CCl2F2)在家用制冷、工商制冷、汽车空调、气雾剂、烟草和泡沫等应用行业的消费数据、淘汰进程等计算了中国历年CFC-11和CFC-12的消费量,进而利用相应的排放方程计算了其历年排放量及未来的预测排放量.计算结果表明,从1978年中国开始消费到将来完全淘汰CFCs为止,中国CFC-11和CFC-12的总消费量分别为39.79×104t和40.97×104t.与国际公约对中国的要求相比,仅CFC-11和CFC-12,中国就少消费了19.78×104t ODP(臭氧层耗损潜能值)的CFCs物质.中国CFC-11和CFC-12的总排放量分别为全球1950～1999年50年间排放量的4.66%和3.16%,人均排放量及单位国土面积排放量均远远低于全球平均水平.     

焚烧源二噁英的排放对周边土壤和植被污染的研究进展

经济的飞速发展和城市化进程的加快,带来了严重的生活垃圾负荷问题。垃圾焚烧技术因其具有减容化、无害化和资源化的优点,成为当今国际社会生活垃圾处理的主要技术之一。然而由于人们对于垃圾焚烧源可能产生的二噁英污染问题缺乏一个全面的认识,使得垃圾焚烧厂的建立遭到了民众的强烈反对,成为影响社会和谐稳定的因素;因此,需要对垃圾焚烧源二噁英的排放对周边土壤和植被的污染状况进行综述,对于解决老百姓对于垃圾焚烧二噁英污染的争议有巨大的现实意义。对近年来国内外学者在相关方面的研究进行了详细地综述,结果发现：国内已开展的研究仅限于二噁英对焚烧厂周边土壤的污染调查,而对于焚烧源二噁英对植被及农作物的污染的研究数据非常匮乏;而国外学者已开展的垃圾焚烧厂周边土壤和植被中二噁英污染的调查研究只是停留在二噁英在土壤和植被中总浓度的研究基础上,而对于不同二噁英同族物在焚烧厂附近土壤和植被中的分布特征和蓄积规律方面的研究比较缺乏,尤其是在其他污染源如废弃物的露天燃烧、交通等协同作用下,垃圾焚烧对二噁英污染贡献率的研究比较少,对于垃圾焚烧厂二噁英污染的控制没有起到直观的指导作用。本文指出今后的研究应加强对二噁英在焚烧厂周边土壤和植被中分布特征和蓄积规律研究,这对于焚烧源二噁英的污染防治以及对已被二噁英污染的土壤和植被的生态修复具有重要的意义。     

联合硅藻土与PAC强化混凝处理含藻微污染原水

研究了联合硅藻土与聚合氯化铝（PAC）强化混凝对原水中藻类、溶解性有机物以及重金属离子的去除效果。结果表明,硅藻土的投加可以有效地改善絮体的沉降性能,增强藻类的混凝沉淀去除效率,PAC投加量为30 mg/L时,投加0.1 g/L硅藻土,叶绿素a去除率由82.5%提高到95.9%。该强化混凝过程使原水中溶解性有机物特别是大分子有机物和重金属离子的去除率有所上升。PAC投加量为30 mg/L,硅藻土投加量为1.5 g/L时,重金属Cu、Pb和Cd的去除率分别达到57.5%、83.7%和22.2%。     

副球菌BW001的生理特性及其对吡啶的降解

从武钢焦化厂废水处理系统的活性污泥中筛选出1株吡啶高效降解菌BW001,经菌株生理特性研究和16S rRNA序列测定,其属于副球菌(Paracoccus sp.).BW001为革兰氏阴性,具有固氮作用,对头孢、卡那霉素和利福平具有抗性.用SDS碱裂解法从该菌株中提取到1个小质粒和2个大质粒,其中2个大质粒可被限制性内切酶EcoR Ⅰ,BamH Ⅰ、Hind Ⅲ单酶切.以吡啶为唯一碳、氮源,在投菌量为0.03 g/L、吡啶初始质量浓度为493.4 mg/L、温度为30℃、pH为6.5的条件下,BW001可在33.0 h内将吡啶完全降解,降解速率为16.16 g/(L·h),吡啶中50%～60%的氮转化为NH4 ,高浓度吡啶对BW001产生一定抑制,但菌株在适应后,对吡啶的降解速率更高;降解吡啶最适温度为30～35℃,最适pH为8.0.     

长江流域不同区域间环境公平研究

以区域经济发展水平差距悬殊、环境污染差异明显的长江干流穿过的11个省份为研究对象,并将其分成东部、中部和西部3组,采用统计分析方法探讨经济发展、环境污染排放的区域差异特征。构建了环境公平指数,并分别对2000、2004和2008年3组地区的环境公平程度进行测度,通过聚类分析方法和GIS空间分析工具评价了环境公平指数的空间分布和地域差异。结果表明：长江流域东、中、西部的环境公平指数呈现明显的区域差异现象,并且随着时间的推移和经济的发展,环境公平指数的差异增大,这可能与区域产业转移有关。环境公平指数级别为东部最高,中部和西部较低。但随着西部大开发战略和中部崛起战略的实施,中西部的环境公平指数变化明显。初步认为此现象与国家西部大开发战略和中部崛起战略的实施有关。     

中水回用对城市给排水的影响研究——以常州市为例

水资源短缺是影响城市可持续发展的主要限制因子之一。污水回用是解决城市水危机的重要途径。目前中国的中水回用水平较低,提高污水回用水平对水资源的可持续利用和水环境保护具有重要意义。以常州市为例,全面分析了城市经济社会发展对水资源的作用机制,构建了城市水资源开发利用的系统动力学模型,设置不同中水回用情景,比较不同情景对城市水资源供给状况、水环境状况和社会影响。结果表明：如果维持现状中水回用规模不变,常州市未来将出现供水短缺,至2020年缺水量达到2.49亿m3,同时污水排放量达到14.97亿m3;如果中水回用率逐步提高到20%和40%,用水和排污总量将得到有效控制,但仍会持续增长;如果2020年中水回用率达到60%,常州市的用水和排水规模将维持不变,实现供排水的总量平衡。三种提高回用率的控制方案对地区生产总值的影响均低于0.1%,具有较高的经济可行性,研究成果可为常州市未来水资源利用和水环境保护规划的制定提供借鉴和指导。     

电池企业铅污染土壤稳定化修复实验研究

采用电池企业的场地土壤进行实验,研究了铅污染土壤中混合施加过磷酸钙(C)、膨润土(B)和腐殖酸(H)后对土壤中铅形态及浸出毒性的影响,同时研究了在相同固定剂组合中改变单一固定剂投加量对土壤修复效果的影响。结果表明,(1)经不同配比的C+B、B+H、和H+C组合方式处理后,土壤中铅的有效态质量分数明显降低,而有机结合态和残渣态质量分数增加。固定时间为40 d时,其修复效果优于25 d。修复后土壤的有效态铅大部分转化为有机结合态,其中经过20%B+20%H和10%H+6%C处理后,有效态铅质量分数降低幅度较大,分别从331.3 mg·kg-1降至91.8 mg·kg-1和96.57 mg·kg-1;相应地,有机结合态铅质量分数增加幅度也较大,分别从57.19 mg·kg-1升至264.28 mg·kg-1和267.99 mg·kg-1;(2)C+B组合投加处理中,土壤修复效果随膨润土投加量增加而降低,B+H组合投加处理中,土壤修复效果随着腐殖酸投加量的增加而增加,H+C组合投加处理中,随过磷酸钙投加量增加,土壤修复效果也呈增加趋势。(3)经不同处理固定修复后,土壤浸出液中铅的质量浓度大幅降低,对周周水环境的风险降低。     

在线单颗粒气溶胶质谱SPAMS对细颗粒物中主要组分提取方法的研究

在对美国气溶胶飞行时间质谱仪(aerosol time-of-flight mass spectrometer,ATOFMS)和中国单颗粒气溶胶质谱仪(single particle aerosol mass spectrometer,SPAMS)前期研究调研的基础上,总结并比较了国内外飞行时间质谱(time-of-flight mass spectrometry,TOF-MS)研究中含硫酸盐、硝酸盐、铵盐、有机碳(OC)和元素碳(EC)等5种主要组分颗粒的典型提取条件.结合SPAMS单颗粒谱图的特点,本研究通过限定示踪离子,对5种主要组分的提取方法进行改进,提出了新的SPAMS组分示踪离子提取方法.以北京市2013年1月SPAMS实测数据为例,对不同提取方法的结果进行对比分析.并将本研究方法 SPAMS主要组分结果与离线滤膜样品的实验数据进行对比,验证了本研究所提出的优化方案的合理性.同时指出SPAMS在未来的应用研究中需考虑的因素及进一步深入的研究方向.