Study of ciprofloxacin removal by biochar obtained from used tea leaves

In this study,used tea leaves(UTLs) were pyrolyzed to obtain used tea-leaf biochar(UTC),and then the UTC was used as an adsorbent to remove ciprofloxacin(CIP) from aqueous solutions.Batch experiments were conducted to investigate the CIP adsorption performance and mechanism.The results showed that the CIP-adsorbing ability first increased and then declined as the UTC pyrolysis temperature increased.The UTC obtained at 450°C presented excellent CIP-absorbing ability at p H 6 and 40°C.The maximum monolayer adsorption capacity was 238.10 mg/g based on the Langmuir isotherm model.The pseudo-second-order kinetic equation agreed well with the CIP adsorption process,which was controlled by both external boundary layer diffusion and intra-particle diffusion.The characterization analysis revealed that the \OH groups,C_C bonds of aromatic rings,C\H groups in aromatic rings and phenolic C\O bonds play vital roles in the CIP adsorption process,and that the N\C,N\O,O\C_O and C\OH groups of UTC were consumed in large quantities.π–π interactions,hydrogen bonding and electrostatic attraction are inferred as the main adsorption mechanisms.The present work provides not only a feasible and promising approach for UTLs utilization but also a potential adsorbent material for removing high concentrations of CIP from aqueous solutions.     

Cu2+和Cd2+在改性纳米黑碳表面上的吸附-解吸

通过Cu2+或Cd2+单体系和Cu2+-Cd2+复合体系中Cu2+或Cd2+的吸附-解吸试验,研究了改性纳米黑碳(MBC)对Cu2+和Cd2+的吸附特性和吸附稳定性.结果表明:Cu2+和Cd2+在MBC上的吸附可以分为快、慢2个阶段,30 min达到饱和吸附量的90%以上.Cu2+和Cd2+在MBC上的吸附等温线均能用Langmuir方程和Freundlich方程拟合.Cu2+和Cd2+在MBC上的最大吸附量分别为417和245 mmol/kg,n值分别为2.56和3.85.MBC对Cu2+和Cd2+是优惠吸附,且对Cu2+的吸附能力大于Cd2+.吸附在MBC上的Cu2+和Cd2+的解吸率均随着吸附量的增加而增大,Cu2+在MBC上的解吸率为1.45%～20.20%,Cd2+为2.67%～31.40%.Cu2+和Cd2+在MBC上存在着竞争吸附,其最大吸附量均随着竞争离子浓度的增加而降低.MBC对Cu2+吸附量和吸附稳定性均大于Cd2+.MBC对重金属有强的吸附作用,可探索其在含重金属废水处理和重金属污染土壤钝化修复中的应用.     

生物炭对土壤氮素淋失的抑制作用

淋洗作用是土壤氮肥损失途径之一,也是环境水体氮素污染的重要途径。研发降低土壤氮素淋失的技术途径不仅有助于提高氮肥利用率和降低化肥的施用量,而且有助于防治水体污染和改善生态环境。本文通过淋滤实验研究了生物炭对我国两种重要土壤类型黒钙土和紫色土氮素淋失的影响。由玉米秸秆制成的生物炭按10 t/ha,50 t/ha,100 t/ha的比例施用于土壤,同时模拟田间尿素施用量240 kg.N/ha并用相当于每天10 mm的降水量用去离子水淋洗土壤。对淋滤液氮素组成和含量分析结果显示,在不施用生物炭的条件下,黒钙土和紫色土总氮的淋失量分别占土壤(土壤+尿素)总氮含量的7.5%和9.0%,氮素的淋失主要发生在前130 mm降水过程中,其淋失量占全部淋失量的96%。在淋失的成分中,除硝态氮外,有机氮也是重要的组成物质,二者均占淋失总氮量的48%。生物炭的施用可以大幅度地降低氮素的淋失作用。50 t/ha和100t/ha的生物炭施用量降低黑钙土氮素淋失分别为29%和74%,减少紫色土氮素淋失分别达41%和78%。但10 t/ha的生物炭施用量却增加黒钙土和紫色土氮素淋失量分别达到22%和2%。这表明较低的生物炭施用量会促进氮素的淋失。生物炭对有机氮淋失的抑制作用大于硝态氮。100 t/ha的生物炭施用量对有机氮和硝态氮淋失的降低率分别为88%和62%左右,因土壤类型不同而有所差异。上述研究结果为寻求防治土壤氮素淋失的技术方法提供了理论依据。     

Experimental study on the control of black smoke pollution from the ceramic kilns based on the mechanism of the surfactant and coagulant

Aiming at the characteristics of carbon black, a new method of controlling the black smoke from the industrial coal-burning ceramic kilns by wetting was brought forward. The carbon black in the flue of coal-burning ceramic kiln was collected for the experiments, and its physical and chemical properties were studied in detail. In order to change the sedimentation and wettability state of the carbon black, the complex solution of the coagulant and surfactant was applied. After a series of orthogonal experiments, the complex solutions with better effects were chosen. Then, the sedimentation percentage of carbon black treated by the selected complex solutions was measured. The optimized complex solutions included Na₂SO₄ (100 mmol/L), sodium dodecyl benzenesulfonate (SDBS) (1.2 mmol/L) and polyacrylamide (PAM) (40 mg/L). After carbon black was absorbed, the complex solutions were clear and colorless. The complex solutions can be recycled, and the sedimentation percentage of carbon black is 94%. __________ Translated from Research of Environmental Sciences, 2006, 19(4), 80–85 [译自: 环境科学研究]     

优势复合菌剂处理黑臭河水的实验研究

初试条件下系统的考察了优势复合菌剂对西洋河黑臭河水水体的处理效果,实验结果表明:(1)优势复合菌剂能有效降低黑臭河水的COD、氨氮和总磷,去除率达到80%以上;(2)好氧条件下的处理效果要优于自然条件下的处理效果;(3)不同的接种量(V菌/V水)、温度、pH值及摇床转速对处理效果均有不同的影响,由正交试验得到的最佳降解条件为接种量10/10000、温度35℃、pH值9、转速100r/min。在优化条件下对COD、氨氮和总磷的去除率分别达到67.83%、70.29%、70.59%。     

长沙“百里茶廊”茶园土壤重金属含量及环境质量特征

采用野外调查采样和室内分析方法测定了长沙"百里茶廊"茶叶基地土壤重金属含量,研究了其分布特征及变化规律,并用污染指数方法评价了其土壤环境质量.结果表明,土壤全铅、全汞、全镉、全铬、全砷和全镍含量值基本在土壤背景值范围内,平均含量值分别为42.7、0.068、0.074、92.2、12.4和19.5 mg/kg.均低于无公害茶叶产地环境条件标准(NY 5020-2001)所要求的最低值.根据国家<土壤环境质量标准>,长沙"百里茶廊"茶叶基地的土壤环境质量全部符合国家二级标准.且汞、镉、镍元素的含量达到国家一级标准.除湘丰茶场土壤铬的单项污染指数为0.837,处于警戒级别土壤质量尚清洁外,其它5种重金属的单项污染指数均小于0.7,处于安全级别土壤清洁无污染.6个茶叶基地的综合污染指数均小于0.7.表明长沙"百里茶廊"茶叶基地的土壤环境质量总体达到安全级别土壤清洁无污染.适合无公害茶叶基地的建设.     

寒地黑土生态环境监测预警体系的构建

上个世纪八十年代以来,一些国际组织和国际合作项目都纷纷建立了生态环境监测和研究体系,例如美国的LTERN、英国的ECN、IGBP、联合国环境署（UNEP）在全球范围内建立的“全球环境监测系统”（GEMS）以及联合国教科文组织（UNESCO）和国际科联（ICSU）建立的全球陆地生态系统观测体系（GTOS）等等。目前中国还没有一个能够有效覆盖寒地黑土全区域生态与环境动态监测体系,这不符合可持续发展的要求。论文阐述了构建寒地黑土生态环境监测预警指标体系的原则及思路,认为寒地黑土区域内生态环境治理监测预警体系应包括生态环境治理动态监测体系、诊断分析监测体系和对策措施体系,重点对诊断分析监测体系的指标构成进行了介绍。     

黄山茶叶品质与产地地质背景关系探讨

本文通过对黄山茶叶的实地调查,从地学角度分析了黄山茶叶的地质背景对土壤中元素组合、土壤类型的影响,探讨了茶叶主要品质与产地地质背景的关系,分析了茶叶优异的品质与地质背景条件的相关性。确定出黄山毛峰生长的土壤是在特定的青白口纪邓家组变石英砂岩、变粉砂岩、板岩风化而成的粗骨土,太平猴魁是在特定志留纪康山组长石石英砂岩、粉砂岩、泥岩风化而成红壤土、粗骨土,这些土壤为茶树生长提供了大量的营养物质,特别是有益的微量元素对提高茶叶品质起到了重要作用。     

火烧试验包装箱内部温度无损测试研究

针对火烧试验包装箱内部温度无损测试要求,提出并实施了基于＂黑匣子＂耐高温无线无损测试技术,介绍了其工作原理、系统配置,研究了耐高温的保护方法。该测试技术成功应用于火烧试验包装箱内部温度测试,为结构隔热设计、产品安全评估和修正火烧数值计算模型提供了依据。对无线实时在线测试技术和应用条件进行了探索和研究,进行了相关考核试验。该技术可应用于异常环境、不破坏内部结构、实时在线的试验测试。     

湖南澧阳平原黑褐色土的稀土元素地球化学特征及其环境意义

通过对澧阳平原大量的野外考察、典型剖面玉成(YC)黑褐色土壤剖面的系统取样和室内粒度、稀土元素地球化学分析,以及OSL和AMS14C年代测定,探讨了黑褐色土的稀土地球化学特征,揭示了黑褐色土的形成年代、形成过程与形成环境.研究结果表明,黑褐色土层XREE变化范围分布在184.63-264.261μg·g-1,其平均值为207.93μg·g-1;低于剖面的∑REE总平均值219.87Pμg·g-1,与洞庭盆地的红土∑REE平均值(211.6μg·g-1)大体相当,但明显高于镇江下蜀黄土(207.7μg·g-1)和黄土高原黄土(159.2μg·g-1),表明YC剖面黑褐色土上经过了相对较强的风化成壤作用.YC剖面黑褐色土的稀土分布模式与该剖面黄土层、黄土高原黄土、镇江下蜀黄土和洞庭盆地风成红土等典型风成沉积物的分布模式具有一致性,而与河流沉积物、湖泊沉积物和基岩风化红土在稀土的分布模式上具有明显差别.而且,YC剖面沉积物粒度频率曲线呈明显的单峰分布,与典型河流相的双峰粒度频率分布存在显著差异;YC剖面位于澧阳平原中部台地上,比周边高5-10m,不可能是洪水作用沉积物;野外调查进一步表明,沉积物无水流作用痕迹;OSL和AMS14C年代测定表明,黑褐色土层形成的年代对应于23.8-10.6 ka BP,此年代对应于末次冰期的晚期,其形成于相对冷湿的气候环境.因此,黑褐色土层及其上、下部的黄土层均为风成堆积物.