黏土治理藻类和富营养化污染水体研究新进展

江河湖海的富营养化导致湖河蓝藻和沿海赤潮频发是全世界面临的灾害性问题之一。黏土治藻是解决这一环境难题的技术方法之一,在应急治理藻华和赤潮中已取得一定成效。黏土治藻具有一定缺陷,研究黏土的类型、含量、治藻性能、有机和无机改性及其治藻性能、优异性能黏土筛选、复配集成及其治藻、去富营养化性能的技术方法,已取得一系列成果,尤其在藻类和富营养化标本兼治、应急和长效综合治理取得了新突破,展示了其发展的广阔前景。     

TiO2柱撑膨润土光催化气相甲苯的活性研究:湿度对活性的影响与催化剂结构的关系

采用溶胶法合成TiO2柱撑膨润土复合光催化剂.N2吸附.脱附(BET)结果表明,573、673、773 K热处理后的催化剂,比表面积分别为140.15、110.13、88.38 m2/g.在气相光催化甲苯的连续系统中,研究湿度对催化剂活性的影响.结果表明,在研究范围内,水分子与甲苯在催化剂表面发生竞争吸附,导致光催化活性随着湿度的增加而降低.光催化反应符合L-H模型.573、673、773 K热处理后的催化剂,对水蒸气的吸附常数分别为2.8×10-5、4.1×10-5、1.8×10-4m3·mg-1.573 K热处理后的催化剂,在较低湿度条件下其催化活性不及673 K、773 K热处理后的催化剂,在高湿度下其活性却最佳,即它抗湿度影响的能力最强.采用热解析法测得了催化剂对甲苯的吸附性,当相对湿度从25%增至75%时,573、673、773 K热处理后的催化剂对甲苯的吸附量分别从184.8、130.5、77.6 μg/g降到3.25、1.92、1.65μg/g.随着比表面积的增加,催化剂对污染物的吸附性能增加.因而相应的表观水蒸气吸附常数减少,抗湿度影响的能力增强.实验结果表明在Ti02柱撑膨润土光催化气态污染物的实际应用过程中,要考虑环境湿度和催化剂结构,选择环境湿度下催化性能最佳的催化剂.     

钛基β-PbO2阳极催化性能及氧化机理研究

采用提拉法和电沉积法制作Ti／SnO2＋Sb2O3／β-PbO2阳极,通过SEM扫描、XRD分析和极化曲线测定表征具有良好结构和催化性能。利用该电极氧化靛红水溶液,表征Ti／SnO2＋Sb2O3／β-PbO2电极氧化机理,阳极氧化以[·OH]氧化有机物,次级氧化以阳极生成的活性相对差、寿命较长的H2O2,O3氧化有机物。Ti／SnO2＋Sb2O3／β-PbO2阳极氧化有机物是湿式氧化费用的30％～50％,具有广泛应用前景。     

考虑地层蠕变特性的盾构隧道施工对邻近桥桩影响和保护措施*

为探讨地层蠕变特性盾构隧道施工对邻近桥桩变形影响,基于Burgers模型建立本构数值模型,并采用FLAC3D软件进行计算。结果表明:盾构隧道贯通后,邻近桥梁承台基础变形持续增加,变形趋于稳定至少需要1 a时间,且累计变形值将超过桥梁桩基础允许变形值;提出隔离桩和盾构隧道周围地层注浆加固2种保护措施。研究结果可为评估盾构隧道施工对邻近桥桩影响程度和制定邻近桥桩保护措施提供参考。     

土壤粒径和参数对重金属淋洗的影响分析

目的 以上海地区黏性重金属污染土为研究对象,分析以上海为代表的长江三角洲地区黏性土壤的粒径分布以及不同粒径范围土壤淋洗效率的特点。方法 采集了上海地区大型土壤修复项目的重金属污染土,以2、0.9、0.2、0.075 mm为节点,确定粒径分布。进一步细化粒径范围,并对不同粒径范围内的污染土进行相同条件下的淋洗实验,对比不同粒径范围内土壤的淋洗效果,此外考察工艺参数液固比、淋洗时间、淋洗次数对淋洗效率的影响。结果 研究得到,该黏性污染土的粒径主要分布在0.075 mm以下(超过50%)。随着粒径的减小,淋洗效率呈逐渐降低趋势。其中,Pb在粒径>2 mm和0.2～0.45 mm内的土壤中去除率最大。随着液固比、淋洗时间以及淋洗次数的增大,淋洗效率逐渐升高。结论 土壤淋洗修复项目中淋洗小试的研究应重点考察0.075 mm以下粒径土壤的淋洗效果。工艺参数的优选结果为,液固比为4:1,淋洗时间为1～2 h,淋洗次数为1次。     

垃圾卫生填埋场覆盖材料的研究与应用

垃圾卫生填埋场覆盖材料是铺设于垃圾体表面,防止垃圾影响周边环境的一类材料。提出垃圾卫生填埋场覆盖材料应具有的功能和应达到的指标要求,分析了目前常用的黏土覆盖材料在应用中存在的问题,最后提出了垃圾卫生填埋场覆盖材料的发展方向。     

Sb-SnO2/Ti纳米涂层电极对对硝基苯酚的电催化氧化

采用改进的热氧化工艺制备了不同掺锑量二氧化锡纳米涂层电极,对电极结构和形貌进行表征,进行了电化学性能测试,并进一步考察了不同掺锑量二氧化锡纳米涂层电极对对硝基苯酚电催化氧化降解行为。研究结果表明:不同掺锑量二氧化锡纳米涂层电极析氧电位均在1.70V(vs.SCE)以上,当掺锑量WSb/(WSn+WSb)为6.450wt%时,电极的电催化氧化性能最好,对硝基苯酚的电催化氧化反应属于电化学燃烧过程。     

胺化凹凸棒黏土的制备及甲醛吸附性能研究

以乙醇胺、乙二胺、二乙烯三胺和三乙醇胺为胺源,采用水热法对凹凸黏土进行胺化处理,制备甲醛吸附剂。通过X射线衍射、场发射扫描电镜、能量分析光谱仪、氮气吸附-脱附等温线和傅里叶红外光谱对样品粉末进行表征测试,探究不同胺处理的黏土对甲醛吸附性能的差异。结果表明:黏土经胺化处理后,表面带有氨基,对甲醛均具有较好的吸附性能,其中乙醇胺处理的黏土样品吸附性最强,循环吸附6次的过程中,试验箱内甲醛浓度均低于0.1 mg/m3。     

电化学脱硝过程参数的响应曲面优化研究

以Ti/IrO2-TiO2-RuO2为阳极,Cu/Zn合金电极为阴极,在无隔膜电解池中对这一新构造电极对的脱硝氮性能进行了研究。为了有效结合阴极硝氮还原能力和阳极氧化能力,采用响应曲面法中的Box-Behnken设计优化了对电化学脱硝过程有显著影响的4个重要因素:氯化钠含量、电流密度、pH和初始硝氮浓度。优化结果表明,相对于pH和初始硝氮浓度,氯化钠含量和电流密度对脱硝性能影响更大,而阴极硝氮还原性能主要受初始硝氮浓度、pH的影响。以6 h内电极对脱氮百分率为响应量,优化得最佳电化学脱硝过程参数为:氯化钠含量,1 g/L;电流密度,24.99 mA/cm2;pH,1.81;初始硝氮浓度100 mg/L。在此实验条件下,6 h内电极对脱氮百分率预测值为99.84%。通过3次重复验证实验,确认实际6 h内电极对脱氮百分率为91.34%。预测值与实测值两者相差不大,由此可知,Box-Behnken设计是一种优化电化学脱氮实验参数的有效方法,经过优化后的电极对具有较佳的脱氮效率。     

羟基Fe、Al柱撑蒙脱石对庆大霉素的吸附行为

以蒙脱石(Mont)为原料,在不同OH/Fe物质的量比(x)和Fe/Al物质的量比(y)柱撑条件下制备出系列羟基铁(xOH/Fe-Mont)、羟基铝(OH/Al-Mont)和羟基铁铝(yFe/Al-Mont)柱撑蒙脱石,采用XRD和FT-IR对柱撑蒙脱石进行表征,并研究了柱撑改性对蒙脱石对庆大霉素(Gen)吸附行为的影响.结果表明:柱撑蒙脱石对Gen吸附量显著提高,且Mont(42.83mg/g) << OH/Al-Mont(63.50mg/g) < 1.5OH/Fe-Mont(70.50mg/g) << 0.025Fe/Al-Mont(87.20mg/g),吸附Gen最佳pH值为9.等温吸附适于采用Freundlich方程拟合,吸附动力学符合伪二级动力学方程,吸附3h可超过平衡吸附量的80%.XRD分析表明,羟基铁和羟基铝主导柱撑(y≤0.5)蒙脱石层间距扩增是吸附量增加的主要原因,而yFe/Al-Mont中y≥1.0时,层间距并不是吸附量变化的的主导机制;FT-IR分析表明阳离子交换是Gen和铝离子进入蒙脱石的主导机制.