铁负载阴离子交换树脂高效除磷研究

针对污水处理生化出水高磷酸盐浓度对水体富营养化影响的问题,采用阴离子交换树脂(AER)为基质材料,利用树脂上—NH2官能团中的N原子与Fe3+发生配位聚合,制备了除磷聚合配位交换吸附剂(Fe—PLE)。并采用Langmuir和Freundlich等温吸附方程对Fe—PLE和原AER进行了比较,发现Fe—PLE更加趋向化学吸附类型,且Fe—PLE最大吸附容量达到93.05 mg/g,比AER提高了47.98%。通过SEM、EDS、FT-IR及TGA对吸附前后Fe—PLE和AER的表征比较,认为通过配位作用形成Fe—O配位键是Fe—PLE的可溶性无机磷吸附效率提高的主要原因。通过静态吸附实验考察了吸附时间、p H和竞争性阴离子对AER和Fe—PLE吸附的影响,结果显示,Fe—PLE吸附平衡时间为1.5 h,比AER稍高;2种吸附填料都在p H 7.0时效率最高,AER的磷吸附效率对p H较为敏感,Fe—PLE能够在相对较宽的p H范围内保持高去除率;竞争性阴离子对AER磷吸附的负面影响较大,而Fe—PLE依靠其Fe—O的配位作用具有一定的抗干扰能力。通过4次循环再生实验,Fe—PLE表现出良好再生能力的同时磷有较高的回收利用率。     

望虞河表层沉积物中氮的分布与形态变化特征

为了揭示望虞河沉积物中氮的分布与形态变化特征及环境影响因素,于2011年5月、8月、11月和12月采集沿线10个监测断面的表层沉积物。利用逐级分离浸取法(BCR)测定沉积物中各形态氮的含量,并观测其主要理化指标。结果表明,(1)沉积物中总氮(TN)含量为347.85~2 733.56 mg/kg并沿程上升,其中排水期8月TN含量最高且沿程变化较大,调水期TN分布与变化趋势相近。以沉积物中TN含量为污染评价标准,沉积物在5月和12月较清洁,在11月为轻度污染,而在8月为重度污染状态。(2)望虞河上河段和贡湖湾表层沉积物中TN及各形态氮的含量较低,氮在5月、8月和11月以非转化态氮(NEF-N)为主,而在12月以可转化态氮(TF-N)为主,其中离子交换态氮(IEF-N)和有机态与硫化物结合态(OSF-N)受水环境变化影响较大。(3)在调水期,IEF-N和OSF-N含量较大且沿程变化较大,CF-N和IMOF-N显示出明显季节差异性;在排水期8月,IEF-N和OSF-N含量较低且变化平缓。(4)望虞河表层沉积物中氮的含量分布与形态变化主要受到总有机碳(TOC)含量、温度、氧化还原电位(ORP)和粒度的影响。     

高效脱氮除磷耦合技术物料平衡系统的构建

为了明确系统中反硝化脱氮的具体途径,在传统活性污泥工艺物料衡算方法的基础上,构建了基于短程硝化、同步硝化反硝化和反硝化除磷耦合技术的新型物料平衡系统。以AAO工艺为例,计算了系统稳定运行期间,碳、氮和磷的物料流向,量化了反硝化的5种脱氮途径。结果表明,通过物料衡算推导,系统短程硝化（PN）效率为64．36％。同步硝化反硝化（SND）效率为57．37％;反硝化除磷（DPR）效率为7．82％。对反硝化途径的分析发现,通过亚硝酸盐型同步硝化反硝化去除的氮占32．7％,而作为除磷电子受体得到去除的氮占11．4％。     

底泥悬浮对营养盐释放和水华生长影响的模拟

通过室内模拟实验研究了扰动引起的太湖底泥悬浮对水体氮磷营养盐和蓝藻水华的影响,其中底泥和上覆水均来自太湖,扰动强度以悬浮物浓度表示。实验监测了底泥扰动过程中以及扰动停止后48 h之内水体氮磷营养盐和叶绿素a的变化,采样间隔为6 h。实验结果表明,扰动明显增加了水体中总氮、总磷、活性磷等含量,但是可溶性无机氮的增加不明显,叶绿素a含量没有出现明显的增长。水华没有出现明显增长很可能是氮限制的原因。由此推测太湖一次风浪扰动过程引起的底泥营养盐释放不一定就能够加剧蓝藻水华的暴发。底泥中释放的营养盐对蓝藻水华的影响需要进一步研究     

介孔炭基复合阴极的制备及其产H2O2性能研究

近年来,气体扩散电极因可以使氧气/空气从外部供应到阴极表面,而不需要在电解质中溶解,在提高H₂O₂的电化学合成效率方面得到了广泛的关注。该文以介孔炭为催化层材料,购买的商业碳黑和石墨作为扩散层材料制备电极。从产H₂O₂量和电流效率可以看出,当催化层为介孔炭且与PTFE乳液的比例为2∶1,扩散层为碳黑且与PTFE乳液的比例为1∶3时,在鼓气速率为18 L/h、电解质为200 mL 0.5 mol/L的Na₂SO₄溶液、电流密度为10 m A/cm²、初始p H值为11.0的条件下,能高效生成H₂O₂,60 min产H₂O₂量为47 mmol/L,且制作的空气扩散电极在数次使用之后,仍能保持良好的产H₂O₂能力。     

南通县域2016-2020年夏季臭氧浓度时空变化特征

近年来,臭氧已经成为影响长三角区域环境空气质量最主要的大气污染物之一,县域作为支撑区域社会经济发展重要单元,其臭氧污染问题也不容忽视。文章基于江苏省南通市环境空气质量监测数据,分析了南通市所辖县域2016-2020年夏季5-9月臭氧日最大8 h浓度的时空变化特征,比较了其与主城区臭氧浓度的差异,并探索了产生差异的可能原因。结果显示：(1)南通市所辖县域2016-2020年臭氧浓度明显呈波动中上升趋势,区域平均浓度从113.1μg/m³上升至123.1μg/m³,增幅超过8.8%。夏季臭氧浓度峰值出现在5月,6-7月浓度下降,8月浓度最低,9月有所上升;日变化呈“单峰单谷”型。从空间分布看,所辖县域臭氧浓度呈现西北部高、东南部低的分布特征。(2)5-7月和9月臭氧浓度与相对湿度呈显著负相关,受长江中下游梅雨和台风带来的降雨和大风等气象条件影响,与气温的相关系数较低。(3)与主城区臭氧浓度相比,县域整体上臭氧浓度相对较高,二者年均浓度差值为1.1μg/m³,同时存在区县差异和年际差异。(4)进一步分析显示,一方面县域NO     

胺硫改性生物炭对水溶液中不同重金属离子的吸附特性及吸附稳定性

以玉米秸秆为原料热裂解制备生物炭,利用二乙烯三胺和二硫化碳,通过酸化氧化,曼妮希反应胺基改性、二硫化碳巯基取代对生物炭进行胺硫双基团改性,研究胺硫改性生物炭(BC-SN)对Pb2+、Ni2+及Cd2+在单一和三元体系下的吸附特性和吸附稳定性.表征分析证实了生物炭表面胺硫双基团改性成功,且具有比表面积大、表面官能团丰富的...     

鉴于风险分布密集型港区的风险评价研究——以南京市龙潭港区为例

从码头主体风险和风险控制机制2个准则出发,构建了码头源风险评价指标体系和风险评价方法,提出,采用风险分布密集指数和码头源数量指数,反映港区内码头风险分布密集程度和码头数量对港区风险的影响程度。以码头风险评价方法为基础,综合考虑港区码头源风险大小、风险分布密集指数、码头源数量指数,建立了考虑风险分布密集型的港区风险评价方法。应用该方法对南京市龙潭港区进行风险评价,结果表明,南京市龙潭港区风险等级为高风险,港区内高风险码头共7座,且主要集中分布于南京长江四桥附近约2 km岸线内。     

化学淋洗与生物质炭稳定化联合修复镉污染土壤

为探讨土壤淋洗与生物质炭稳定化联合修复技术对镉(Cd)污染黄棕壤修复效果的影响,研究通过振荡淋洗实验、BCR连续化学提取法和CaCl_2一次提取法,筛选确定污染土壤的最佳淋洗方案,并比较了淋洗修复、淋洗+稳定化修复技术对污染土壤中Cd生物有效性的影响。结果表明:3种淋洗剂的淋洗效率强弱顺序为EDTA-2NaHCl柠檬酸,最佳淋洗条件为0.12 mol·L~(-1)EDTA-2Na在固-液比1:4条件下振荡淋洗3 h,Cd的洗脱率为81.3%;淋洗后土壤中Cd的有效态(F1+F2)百分比减少了51.0%,显著降低了污染土壤的重金属总量及其环境风险;相比于单一淋洗修复技术,EDTA-2Na在添加体积(V_(添加))为最佳淋洗体积(V_(最优))的80%时,淋洗后再加入3%玉米秸秆炭稳定化15 d的联合修复技术能够将土壤中有效态Cd含量(CaCl_2-Cd)从8.13 mg·kg~(-1)降低到0.42 mg·kg~(-1)。因此,淋洗修复后施加玉米秸秆炭的联合修复技术,能够有效降低重金属污染土壤的生态环境风险,提高土壤环境质量。     

g-C 3N 4基PVDF蒸馏膜的制备及性能研究

在水处理领域中,膜蒸馏技术是处理工业废水的一种有效方法,而膜污染问题是制约该技术发展的重要因素。采用非溶剂致相分离法(NIPS),制备出了具有光催化自清洁性能的g-C 3N 4基聚偏氟乙烯(PVDF)蒸馏膜,对其的形貌、晶型构成、疏水性等特性进行了表征分析,通过膜蒸馏和光催化实验测试了所制蒸馏膜的相关性能,考察了其在光催化-膜蒸馏反应器中的运行效果。研究成果如下:优化制备的蒸馏膜(M-2)具有良好的渗透通量和疏水性,其对氯化钠溶液和罗丹明B模拟废水的截留率均高于99%;蒸馏膜在受污染后进行光催化实验可基本消除膜面污染,其通量恢复率可达到95.3%,实现了对膜表面有机污染物的降解,从而为膜蒸馏技术在水处理过程中的高效、稳定运行提供依据。