Facile fabrication of dolomite-doped biochar/bentonite for effective removal of phosphate from complex wastewaters

● Dolomite-doped biochar/bentonite was synthesized for phosphate removal. ● DO/BB exhibited a high phosphate adsorption capacity in complex water environments. ● PVC membrane incorporated with DO/BB can capture low concentration phosphate. ● Electrostatic interaction, complexation and precipitation are main mechanisms. The removal of phosphate from wastewater using traditional biological or precipitation methods is a huge challenge. The use of high-performance adsorbents has been shown to address this problem. In this study, a novel composite adsorbent, composed of dolomite-doped biochar and bentonite (DO/BB), was first synthesized via co-pyrolysis. The combination of initial phosphate concentration of 100 mg/L and 1.6 g/L of DO/BB exhibited a high phosphate-adsorption capacity of 62 mg/g with a removal efficiency of 99.8%. It was also stable in complex water environments with various levels of solution pH, coexisting anions, high salinity, and humic acid. With this new composite, the phosphate concentration of the actual domestic sewage decreased from 9 mg/L to less than 1 mg/L, and the total nitrogen and chemical oxygen demand also decreased effectively. Further, the cross-flow treatment using a PVC membrane loaded with DO/BB (PVC-DO/BB), decreased the phosphate concentration from 1 to 0.08 mg/L, suggesting outstanding separation of phosphate pollutants via a combination of adsorption and separation. In addition, the removal of phosphate by the PVC-DO/BB membrane using NaOH solution as an eluent was almost 90% after 5 cycles. The kinetic, isotherm and XPS analysis before and after adsorption suggested that adsorption via a combination of electrostatic interaction, complexation and precipitation contributed to the excellent separation by the as-obtained membranes.     

厦门市降水中金属元素含量分布特征及来源解析

利用电感耦合等离子体质谱仪对厦门市雨水中包括稀土元素在内的41种金属元素含量及铅同位素比值进行测定,并通过富集因子法、同位素示踪法以及正定矩阵分解法(PMF)联用对其来源进行判定.结果表明,厦门市雨水中金属元素总质量浓度表现为冬季郊区(213. 964μg·L~(-1))冬季城区(176. 357μg·L~(-1))夏季郊区(75. 401μg·L~(-1)),其中,以Mn、Ni、Cu、Zn、Ba和Sr为主.稀土元素含量存在季节和区域间差异,其标准化配分模式与各潜在源均不一致,表明其来源相对复杂.富集因子分析表明Ni、Cu、Zn和Cd受人为源影响显著,而Be、Ti、V、Mn、Cr、Co、Ga、Rb、Y、Cs、REEs、Th和U受到自然源影响更大;铅同位素示踪结果表明降雨中铅受燃煤源影响较大,其贡献率为63. 67%,受土壤母质层、垃圾焚烧、机动车尾气和水泥尘共同影响的贡献率为36. 33%. PMF结合富集因子、同位素示踪法分析结果表明,降雨中元素总体受到燃煤源、自然源、工业源和交通源的共同影响.     

无排泥条件下的膜-生物反应器系统处理焦化废水可行性研究

小试规模浸没式厌氧/缺氧/好氧-膜-生物反应器(A1/A2/O-MBR)系统用于处理实际焦化废水,在无排泥条件下连续运行160 d.考察了长期运行条件下系统对不同污染物的去除性能,并通过亲疏水组分分离和三维荧光光谱法,对进出水焦化废水中溶解性有机物(DOMs)特征进行分析.结果表明,A1/A2/O-MBR系统能稳定去除88.0%±1.6%的COD,99.9%的挥发酚,99.4%±0.2%的浊度和98.3%±1.9%的NH4+-N,相应的平均出水浓度分别为249 mg/L±44 mg/L、0.18 mg/L±0.05 mg/L、1.0NTU±0.2 NTU和4.1 mg/L±4.3 mg/L;最大TN去除率可达到74.9%.在系统160 d运行过程中,MLVSS/MLSS维持在90.2%±1.0%,没有出现无机物的积累;污泥的表观产率(MLVSS/COD)逐渐降低并最终稳定在0.035 kg/kg.在焦化废水DOMs的疏水酸性、疏水中性、疏水碱性和亲水物4种组分中,疏水酸性物是进出水中最主要的溶解性有机碳(DOC)和色度组分,分别占进出水总DOC的70%和67%,总色度的75%和76%.三维荧光光谱分析表明腐殖质类物质是系统出水中残留的主要难降解有机物和致色物质.     

鄱阳湖流域经济发展与氮、磷减排调控关系的均衡分析

以鄱阳湖流域为研究对象,构建了区域经济发展与氮、磷减排调控多区域均衡分析模型,基于我国2002年投入产出表,并结合贸易、人口等统计数据,采用中国省际贸易矩阵,探讨了江西省不同产业实施的氮、磷减排策略对各地区经济发展的影响.结果表明,江西省部分氮、磷高排放部门实施的减排调控对全国其他省经济的影响相对较小.环境科研与管理投入在鄱阳湖流域氮、磷营养盐减排中处于重要位置.     

2016年1月京津冀地区大气污染特征与多尺度传输量化评估

基于大气环境监测数据和WRF-CAMx模式,分析了 2016年1月京津冀城市的大气污染特征,开展了 PM2.5跨界传输量化评估研究.结果表明,2016年1月京津冀地区PM2.5、PM10、SO2、NO2和CO的平均浓度分别为89.5μg·m-3、135.61μg·m-3、57.55 μg·m-3、60.79 μg·m-...     

铜绿微囊藻胞内物消毒副产物生成：氯化和溴化比较

为了研究蓝藻水华期间释放的有机物给原水水质及给水处理过程带来的影响,选取优势藻种铜绿微囊藻的胞内物质(IOM)作为前驱体,分析了其结构特征.此外,分别研究了IOM在pH 6.5、7.1及8.4条件下与氯及溴反应后性质的变化及消毒副产物的生成,并进行了相关性分析.结果表明,IOM中以相对分子质量较大的组分(>30×103)为主,其溶解性有机碳(DOC)含量占总量的68.8%.三维荧光光谱(EEM)的结果表明IOM的成分主要以芳香蛋白类物质为主,其单位DOC的荧光强度为92.6 AU·L·mg-1.与氯或溴反应后,芳香蛋白类EEM峰值下降了76.6%~93.3%,且其降低值与三卤甲烷(THMs,R2=0.81)和卤乙酸(HAAs,R2=0.77)的生成量正相关.IOM与氯或溴反应生成的THMs和HAAs浓度均随着pH的增加而增加.溴相比氯与IOM反应可以生成更多的THMs和HAAs,且HAAs的卤代程度更高,但是氯及溴与IOM反应能力的差异随着pH的升高而逐渐减小,即k OBr·IOM/k OCl·IOM相似文献   

基于PMF和源示踪物比例法的大气羰基化合物来源解析:以南京市观测为例

大气羰基化合物在对流层大气化学中发挥着重要作用,其受到直接排放和二次生成的共同影响,来源研究面临挑战.本研究基于2017年3月在南京市开展的羰基化合物观测,分别利用源示踪物比例法(STR)和正交矩阵因子模型(PMF)对羰基化合物进行来源解析,并将二者结果进行比较,以探讨导致来源解析不确定性的因素.本研究共检测出11种羰...     

滇池流域入湖河流溶解性有机质的分布及来源

基于三维荧光光谱和平行因子分析方法,探究了2018年滇池流域主要入湖河流丰水期和枯水期水体溶解性有机质（DOM）组成,并结合主成分分析和多元线性回归分析对河流中DOM各荧光组分的相对贡献进行了定量分析.结果表明：入滇河流水体DOM包含5种荧光组分,分别为类腐殖质荧光组分C1、C3、C5和类蛋白色氨酸荧光组分C2、C4,且5种荧光组分之间具有同源性,污染严重河流水体DOM的荧光强度相对较高;荧光指数、自生源指数、腐殖化指数综合表明,入滇河流水体DOM的内源特性较强,自生源特征明显,生物可利用性较高,腐质化程度低,分子结构不稳定.主成分分析和多元线性回归分析结果显示：枯水期DOM的荧光组分中类腐殖物质的平均贡献率占30.1%,类蛋白色氨酸物质的平均贡献率占69.9%;丰水期DOM组分中类腐殖物质的平均贡献率占54.3%,类蛋白色氨酸物质的平均贡献率占45.7%.     

港口地区大气PM2.5中多环芳烃污染特征及来源分析

为探究港口地区污染大气中多环芳烃（PAHs）的污染特征和潜在来源,以青岛港为研究对象,于2018年8月至2019年5月期间采集了4个季节的PM_2.5样品（n=59）,分析了PM_2.5中PAHs的季节变化和组成特征,使用相关性分析探索了气象因素对PAHs浓度的影响,并采用正定矩阵因子分解和潜在来源贡献函数模型对潜在来源进行解析.结果表明,ρ（PAHs）平均值为（8.11±12.31） ng·m^-3,秋冬季节高于春夏季节.PAHs的季节性分子组成相似,以4~5环PAHs （75.43%）为主.荧蒽、苯并［e］芘、苯并［a］蒽、菲、芘和䓛是研究区域PAHs的优势物种,这与船舶尾气中主要化合物组成相似.相关性分析表明,PAHs浓度与温度和相对湿度呈极显著负相关,与大气压和风向呈极显著正相关,与风速的相关性较差.PMF分析提取出6个贡献因子,结果表明,青岛港地区受航运排放（28.83%）影响最大,其次是机动车排放（20.49%）以及原油挥发（13.47%）等,夏季受航运排放影响最大.PSCF结果表明,京津冀、环渤海和鲁北地区是远距离传输的主要来源区域.     

天津市郊夏季的臭氧变化特征及其前体物VOCs的来源解析

本文利用天津市南开大学津南校区大气环境综合观测站的臭氧及其前体物(VOCs 和NOx)、气象参数等在线监测仪器,获取了 2018 年夏季(6～8 月)小时分辨率的数据信息;分析臭氧及其前体物的相互关系及变化特征;根据光化学年龄计算出VOCs的初始浓度对其日间(06:00～24:00)VOCs体积分数的光化学损耗进行修正...