正渗透微生物燃料电池反向溶质通量和膜污染控制技术研究进展

正渗透微生物燃料电池（OsMFC）采用正渗透（FO）膜代替传统微生物燃料电池（MFC）中的质子交换膜,可以在回收生物电的同时借助FO膜对原料液即阳极污水进行处理并提取高质量水,该技术受到广泛关注。与传统MFC相比,OsMFC在产电性能和出水水质方面均有提升。但是,FO膜的引入使得OsMFC系统反向溶质扩散和膜污染等问题十分突出,进而导致FO膜的水通量降低,OsMFC的产电和产水性能下降,限制了OsMFC的发展和应用。随着近年来材料和生物等领域的不断发展,上述问题可以通过合理的技术手段解决。从优化OsMFC性能出发,重点从反向溶质通量（RSF）控制和膜污染控制2个方面对近几年的研究进行分析和总结,主要包括通过膜材料的选择、汲取液的选择和OsMFC系统内产电对RSF进行抑制,以及通过膜污染形成机制、膜污染的技术调控、膜污染清洗、膜材料的改性和阳极微生物的筛选与培养对膜污染进行控制,并对未来OsMFC的RSF和膜污染的控制技术进行了展望。     

Nutrient exchange and release experiment and its simulation study in lake water-sediment interface

The sediment distributed and insolated under lake was collected for experiments. The nutrient layer distribution conditions of sampled sediment and its physical and chemical characteristics were analyzed to simulate and assess the influence degree to lake water quality. Based on the dynamic water exchanging experiments the nutrient release process in sediment and influence mechanism to substance exchanging on water-sediment interface was studied, and the correlation between the changing content of total phosphors and total nitrogen in sediment and covered water were analyzed for setting up a simulation model. At the same time the influence degree is explained in detail. The experimental results indicated that even if clean water without nutrient contents was used for water exchangement so as to decrease pollution or prevent eutrophication, however owing to the vertical nutrient distribution in lake sediment, it will lead to the increasing release amount greatly especially when the organic nutrient contained in sediment turns into inorganic status because of isolation. Besides the release process of total phosphate （TP） and total nitrogen （TN） were modeled and each nutrient＇s exchanging equation at interface caused by covered water nutrient concentration changing was set up. According to the simulating prediction, TP and TN content of cover water will also sustain a steady higher level in a long period. The nutrient release amount of sediment is not only affected by the covered water concentration but also connects with accumulative time. The experiments provide the fundamental theoretical and practical basis for taking ecological restoration project. And research is helpful to prevent or restore lake eutrophication.     

桩体材料弹性模量对桩基负摩阻力特性的影响

分析了桩体材料弹性模量对于桩基负摩阻力特性的影响,指出不同的桩体材料弹性模量会使得桩身压缩值不同,对于复合地基中常用的低弹性模量桩应当考虑桩身压缩对于桩基性状的影响。有限元分析结果表明,影响桩基负摩阻力特性的桩体材料弹性模量存在一个临界值。当桩体材料模量大于此值时,可以忽略桩身材料模量的影响;桩体材料模量小于此值时,桩身压缩变形增大,桩顶位移和桩端位移会有很明显的差异,会造成中性点位置上移,桩身中最大附加应力降低。这对复合地基中桩体负摩阻力特性的研究是有益的。     

葡萄糖衍生碳材料强化Cr(VI)/亚硫酸盐体系降解水体中双氯芬酸效能与机理

亚硫酸盐(S(IV))常用于水体中Cr(VI)的还原解毒,在此过程中伴随着SO_x^·-的产生,可实现水体中有机污染物的同步氧化,但效率不高。本研究以葡萄糖为前驱体,通过简单热解制备无金属碳材料(C-1000),探究在中性条件下C-1000对Cr(VI)/S(IV)体系的促进效果和机理。结果表明,30 min内,在C-1000投加量为0.1 g·L^-1时可将目标污染物双氯芬酸(diclofenac, DCF)的去除率由63%显著提高至100%,反应速率提升3.4倍。淬灭实验和EPR实验结果证实SO₄^·-和·OH共同参与污染物的氧化降解过程,其中SO₄^·-为主要活性物种,·OH次之。FTIR和XPS表征结果表明,C-1000表面—COOH可能与CrSO₆^2-配位形成三元络合物,利用碳材料的优良导电性,促进络合物分子的内部电子转移,加快SO₃^·-的产生速率...     

城市垃圾填埋场生态恢复工程表面覆盖材料的研究

以青岛市湖岛垃圾填埋场作为试验点,对城市垃圾填埋场生态恢复工程的表面覆盖处理技术中的材料选择进行了研究。对城市垃圾场生态恢复工程表面处理中覆盖材料的选择指标主要取决于其投入费用和生态恢复的产出效益,同时因恢复工程的设计方案和填埋地点而异。对以降低投入为优选因子或以获得植物产出效益为主要目的的设计方案,分别推荐已分解的垃圾土和砂土为覆盖材料。      

模拟酸雨对材料腐蚀试验

设计、制造了一套酸雨模拟试验装置,它能模拟昼夜、雨和露。在该装置上进行了7个500h的试验。作了模拟酸雨、酸露、干沉降对碳钢、铝、镀锌钢、涂漆钢、大理石的影响.结果表明当pH为4时,随SO₂浓度的增大,5种材料腐蚀速度加快;当SO₂为10ppb时,随pH值增大,5种材料腐蚀速度减慢.并对此进行了线性回归分析,得出腐蚀速率VF与SO₂浓度、雨水pH值呈线性关系。      

凹凸棒石粘土吸附剂去除磷酸盐的研究

以天然凹凸棒石粘土为吸附剂,采用恒温振荡间歇式吸附处理方法,讨论磷酸盐去除特性。通过对粘土的热处理和表面处理,优化出加工凹凸棒石粘土为除磷吸附剂的适宜处理条件。即通过3 mol/L碱处理12h,并在300℃下灼烧2h可获得对磷酸盐的最佳处理效果。该吸附剂除磷的动力学和热力学性能可分别用扩散控制模式和稳定状态固定反应吸附等温式得到较好的描述,求得单分子层最大吸附量为8.62mg/g。      

壳聚糖絮凝剂对聚合氯化铝的助凝作用

以壳聚糖絮凝剂作为聚合氯化铝(PAC)的助凝剂,絮凝处理颐和园昆明湖湖水,考察了PAC在壳聚糖助凝作用下对浊度和有机物的去除效果,以及水中残留铝浓度的变化．结果表明,壳聚糖对PAC的助凝作用显著,PAC中加入壳聚糖絮凝剂后,浊度和有机物去除率均明显提高．     

厦门地区酸沉降造成的影响及经济损失估算

厦门地区的酸沉降主要为SO₂和酸雨,而酸雨对该地区的农作物?森林乃至生态环境造成较严重危害?综合厦门地区酸沉降造成的经济损失约为每年5292.8万元,占厦门地区年国民生产总值的0.98%,故由酸沉降的影响造成的损失必须引起高度重视。      

地面水中氨,硝酸盐,亚硝酸盐,氯化物,正磷酸盐,总硬度和硅酸盐的同时测定

用AQUA800辨别分析仪同时测定地面水中的氨、硝酸盐、亚硝酸盐、氯化物、正磷酸盐、总硬度和硅酸盐,是一种简便、迅速、准确、可靠的测定方法,样品无需预处理,精密度试验其变异系数分别为1．24％、2．18％、2．02％、2．67％、2．35％、3．57％、4．78％,加标回收率分别为103．5％、101．0％、95．0％、99．2％、97．6％、101．5％、98．0％,方法检测限分别为氨0．022mg／L,硝酸盐0．015mp／L,亚硝酸盐0．002tug／L,氯化物0．47mg／L,正磷酸盐0．015mg／L,总硬度17．6mg／L,硅酸盐0．55mg/L,能满足地面水中辨别分析仪同时测定氨、硝酸盐、亚硝酸盐点化物、正磷酸盐、总硬度和硅酸盐分析测定的要求。