离子液体-苹果酸淋洗修复矿区铅污染土壤的研究

以滇南老矿区周边耕地土壤为研究对象,研究了低共熔离子液体-苹果酸复合淋洗体系去除土壤铅的效果,利用响应面法优化了淋洗工艺条件,构建了适合于矿区铅污染土壤的新型淋洗修复技术体系.结果表明:氯化胆碱-尿素-苹果酸淋洗效果最好,铅去除率达到72.29％;在苹果酸浓度为0.76 mol/L、氯化胆碱-尿素浓度为6％、振荡时间为...     

诺氟沙星降解菌NOR-36的分离筛选及降解特性研究

利用微生物分离筛选技术从医药厂废水池活性污泥中分离得到一株可以以哌嗪为一级基质共代谢降解诺氟沙星的菌株.经生理生化鉴定和16S rDNA基因序列同源性分析,将此菌株初步鉴定为山羊葡萄球菌(Staphylococcus caprae),命名为NOR-36.当菌株NOR-36在温度为30℃、pH 7.0、诺氟沙星起始浓度为5 mg·L~(-1),哌嗪与诺氟沙星浓度比为5∶1时培养10 d降解率可达92.6%.而在相同的实验条件下,不加一级基质的空白实验中诺氟沙星的降解率最高仅为8.5%.可知菌株NOR-36以哌嗪为一级基质对诺氟沙星进行共代谢生物降解,其对诺氟沙星的降解率显著提高.采用高效液相色谱-质谱联用仪分析确定菌株降解诺氟沙星的过程中产生3种主要的中间代谢产物,分子式分别为:C_(16)H_(18)FN_3O_4(产物1)、C_(14)H_(16)FN_3O_3(产物2)、C_(12)H_(11)FN_2O_3(产物3).分析中间产物结构可知:NOR-36首先在共代谢关键酶作用下使诺氟沙星哌嗪环上碳氮键断裂,并且中间位置碳原子被氧原子氧化,加氧形成羰基,得到产物1;之后产物1继续被氧化,碳氮键继续断裂,—COCH_3基团被去除生成产物2,最后产物2经氧化后,—CH_2CH_2NH_2基团被去除,最终得到产物3.     

沟渠化对三江平原湿地铁元素沉积过程的影响

沟渠化是湿地垦殖的标志性过程和景观.在三江平原洪河国家级自然保护区附近选择了一个典型四级排水沟渠系统,沿等级在沟渠底部布设沉积板,并以附近的河漫滩天然湿地为对照,连续两年定量采集了不同级别沟渠和天然湿地中的当年沉积物,分别计算了沉积通量和沉积物中的铁元素及其氧化物和生源要素含量.结果表明,各等级沟渠的枯落物、泥沙和总沉积通量都没有显著性差异,其均值分别为(57.00±16.90)、(3 997.57±798.98)和(4 054.57±792.91)g·(m2·a)-1,其中枯落物所占比例随沟渠等级增加而逐渐降低;天然湿地的枯落物沉积通量[(120.26±19.42)g·(m2·a)-1]显著高于沟渠,而泥沙[(35.41±11.15)g·(m2·a)-1]和总沉积通量[(155.67±20.75)g·(m2·a)-1]则显著低于沟渠;各级沟渠和天然湿地沉积物中的总铁含量没有显著性差异,但游离态铁含量显著低于天然湿地;农渠、斗渠和支渠沉积物的无定形铁和络合态铁含量都与天然湿地接近,且都高于干渠沉积物;各级沟渠沉积物中铁氧化物的游离度为天然湿地的60.2%,而络合度和活化度都没有显著性差异;各级沟渠沉积物中的总有机碳、总氮和总磷含量都没有显著差异,但都低于天然湿地,分别为天然湿地的14.6%、31.6%和41.0%.三江平原湿地垦殖形成的沟渠化对天然湿地的铁和生源要素沉积产生了显著影响,合理的农田用水管理才能避免由此带来的环境生态风险.     

密云水库沉积物中多环芳烃的垂直分布、来源及生态风险评估

分析了密云水库沉积柱中16种美国EPA优先控制的多环芳烃(∑PAH16)的垂直分布状况,并对其来源和生态风险进行了分析和评估,目的是了解密云水库近年来PAHs污染的变化趋势.从底层16 cm至表层,沉积物中∑PAH16的含量在618.5~1 087.9 ng/g之间,且基本上一直呈上升的趋势.沉积物中多环芳烃的组成以3环的菲和芴为主,它们的含量分别为236.1~417.9 ng/g和91~130.8 ng/g,二者共占沉积物中多环芳烃总量(∑PAH16)的47.2%~58.1%.然而,高环数(5~6环)多环芳烃的比例近年来有逐渐增加的趋势.多环芳烃的组成特征显示密云水库的沉积物中多环芳烃主要来源于煤和木材的低温燃烧.然而,Flu/Flu+Pyr和INP/INP+BghiP比值的垂直变化说明,近年来机动车辆尾气排放的多环芳烃有增加的迹象.风险评价的结果显示:除了芴和菲之外,密云水库沉积物中的多环芳烃对生态环境的影响目前还处于较低风险水平.     

入库河流输入对密云水库磷滞留过程的影响分析

上游河流输入是密云水库磷最主要的来源,目前多数研究集中在对输入负荷的估算上,但分析其对库区总磷负荷影响的研究并不多见.本文估算了2002—2011年间总磷的出、入库质量负荷,并分析了其对库区磷滞留量、滞留率和内源释放的影响.结果表明,密云水库TP入库浓度和负荷都呈现逐年降低趋势,并主要受流量的影响.出库和库区内TP负荷基本稳定,而滞留量的变化趋势与河流入库输入一致.库区TP年均滞留率达到61.4%.与许多研究结果不同的是,因密云水库大集水面积、高水位和低流量的库区特征,总磷滞留率受水力负荷和水力滞留时间的影响不大,主要决定于河流入库负荷.另外,入库负荷的降低也可能促进底泥磷的释放.因此,控制上游TP负荷输入是降低库区TP滞留量最根本的措施,但因底泥释放补给,在短时间内库区内磷含量不会出现明显降低.     

废水净化的电化学技术进展

从工程应用的角度，概述了废水净化电化学技术的发展现状，指出了当前存在的问题，展望了今后的发展方向。     

页岩气开发油基钻屑-单组分生物质共热解特性

油基钻屑与生物质热解油分别存在产率低、有害组分含量高的问题,为探究二者共热解是否可以产生协同作用,采用固定床反应器研究了热解温度、终温时间（热解温度保持时间）、升温速率、N₂流量、生物质与油基钻屑混合比例（质量比）等因素对油基钻屑与单组分生物质共热解的影响.结果表明:①油基钻屑与单组分生物质热解效果随热解温度和终温时间的增加而增强、随升温速率的加快而减弱,N₂流量对热解过程影响不大;最佳热解工艺参数为热解温度350℃、终温时间60 min、升温速率10℃/min、N₂流量0.15 L/min.②共热解可产生协同作用,当生物质与油基钻屑混合比例分别为3:7、7:3时,热解灰渣含油量较理论值下降较为明显,降幅分别为21.71%、17.64%.③共热解可减少生物质热解过程中有害物质的生成,提高油基钻屑的液相产率,生物质单独热解时液相产物中有害组分占比高达74.92%;加入适量油基钻屑共热解时有害组分占比明显降低,当油基钻屑与生物质混合比例为7:3、8:2时,有害组分占比可分别降至22.74%、17.57%.研究显示,共热解产生的协同作用可减少有害物质的生成,提高热解油产率,在油基钻屑无害化、资源化利用与生物质开发中具有良好的应用前景.      

可利用蓝藻产电的沉积型微生物

沉积型微生物燃料电池(Sediment Microbial Fuel Cell,SMFC)是一种新型无膜微生物燃料电池(Microbial Fuel Cell, MFC).本文以产电功率为评价指标,通过研究接种污泥来源、添加甲烷菌抑制剂--氯仿的体积分数和阳极外径尺寸对系统产电的影响,构建并启动了可将有机污染物转化为电能的SMFC体系;同时探讨了所构建SMFC利用蓝藻产电的可行性.结果表明,以厌氧颗粒污泥为接种污泥,添加产甲烷菌抑制剂--氯仿体积分数为3%,阳极外径为80 mm的条件下,驯化挂膜45 d后,SMFC的产电效率趋于稳定,外电阻1 000 Ω时,最大功率密度为14.1 mW/m2.在所构建SMFC阳极污泥中投加太湖蓝藻代替葡萄糖作为利用的底物,当蓝藻投加量为100 g时,最大功率密度为5.7 mW/m2,该蓝藻资源化新技术具有较大的研究价值和应用空间.     

脱水污泥/松木锯末水蒸气共气化研究

以城市污水处理厂机械脱水后的污泥(含水率约为80％)和松木锯末的混合物为原料,进行了共气化制取富氢燃气的研究.同时,采用热重分析(TGA)研究了混合样品的热失重特性,并在固定床反应器上考察了不同掺混比对燃气成分、燃气产量和碳转化率的影响.TGA结果表明,随着锯末掺混比的增加,样品的失重量、最大失重率及挥发分析出特性指数增大.在固定床反应器中,脱水污泥中的水分在高温条件下形成蒸气气氛,与产生的半焦发生了蒸气气化反应.实验结果表明,最佳掺混比为40％ ～ 60％,此时氢气含量、燃气产量、碳转化率分别为40％、0.70 m3· kg-1、64.1％.此外,借助BET和SEM对残余半焦的比表面积及表面形貌特征进行了分析.     

非常规快速电沉积制备纳米材料的方法和原理

非常规电沉积利用镀液的流动,能极大地提高电沉积速度,因而利用非常规电沉积技术制备纳米晶材料具有较好的发展和应用前景.介绍了电刷镀、流镀、喷射电沉积、摩擦喷射电沉积等几种常见的非常规电沉积的方法和原理,指出了各种方法的优缺点,展望了非常规快速电沉积技术的应用前景.