上海郊区稻田氮素流失研究

通过测坑和大田小区试验，研究了上海郊区稻田氮素排水流失和渗漏流失的特征、相关因素和流失负荷。结果表明，稻田综合排水TN为6.55mg／L，流失负荷为16．68kg／hm^2，以铵态氮为主，稻田氮素的排水流失负荷为16．68kg／hm^2。稻田渗漏水氮浓度与前茬作物有关，草莓和蔬菜高，麦茬低，TN为5．73mg／L，渗漏负荷为22．92kg／hm^2，其中硝态氮占50％左右。稻田氮素总流失负荷占稻季化肥用量的13．23％。测坑和大田试验都证明，施用有机肥可较多地减少稻田氮素流失量。     

TiO_2/NiFe_2O_4磁性纳米光催化剂的制备及其光催化性能研究

先用水热法制备了纳米级NiFe2O4磁核,然后采用均匀沉淀法在NiFe2O4磁核表面包覆TiO2,制备了一种新型磁性纳米光催化剂TiO2/NiFe2O4。通过实验确定了制备TiO2/NiFe2O4的最佳Ti/Ni(摩尔比)为30/1,用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、紫外—可见(UV—Vis)漫反射、热重—差示扫描量热分析(TG—DSC)、磁力学测试等手段对其进行了表征。以甲基橙的水溶液为模拟污染物,评价了TiO2/NiFe2O4的光催化性能,在光照2h后,甲基橙的脱色率可达98.5%。研究结果表明,TiO2/NiFe2O4是一种可重复使用的高效光催化剂。     

一种污泥基陶粒的表面改性及其在含Cr(Ⅵ)废水生物净化中的应用

为提高污泥基多孔悬浮陶粒的表面特性,增加陶粒的生物载体性能,以FeCl3和Fe3O4对陶粒表面进行磁/正电改性,筛选最佳改性条件,分析改性陶粒表面特性,研究生物负载陶粒的除Cr(Ⅵ)能力。结果表明,在FeCl3浓度1.0 mol·L-1,磁粉添加量10%(占FeCl3质量分数),活化温度为600 ℃,活化时间为3 h条件下,改性效果最佳。通过XRD表征分析,其结果表明,改性陶粒表面附着一层多孔结构的铁氧层,主要晶相为α-Fe2O3和Fe3O4。改性陶粒作为生物载体,在pH为4.0,Cr(Ⅵ)浓度为50 mg·L-1的模拟废水中处理8 d,其去除效果可达97.9%,为未改性陶粒的1.9倍。研究结果对推动含Cr(Ⅵ)废水生物处理具有指导意义。     

磁性载银滤料对燃煤烟气中Hg0的吸附性能

通过共沉淀法制备磁性华博特滤料,采用定容法配制硝酸银溶液,用浸渍法制得的磁性载银华博特滤料,并用红外光谱（FTIR-ATR）及电镜扫描（SEM）对制得的磁性载银滤料进行表征分析。在固定床实验系统上对5种滤料进行脱除Hg0的实验,磁性华博特滤料、磁性载银华博特滤料对Hg0的脱除实验,以及在不同反应条件下磁性载银华博特滤料对Hg0的脱除实验。结果表明：5种纤维滤料中脱汞效率最高的是华博特滤料,将HBT滤料磁性载银后对Hg0的脱除效率大幅提高;Hg0的脱除效率随着反应温度的升高先升高后降低,随着Hg0入口浓度的增加呈现不规律的变化。     

新型正渗透汲取液的试制及其处理浓盐水的应用

选取柠檬酸盐改良磁性纳米颗粒汲取液作为正渗透汲取液,研究其在浓盐水处理中的应用效果,采用热合成方法控制温度为30、60和90℃时制成了柠檬酸盐改良磁性纳米颗粒（MNP0、MNP1和MNP2）。对3种磁性纳米颗粒进行表征的结果显示,随反应温度的升高,分散性提高,同时温度升高,更有利于柠檬酸盐包覆到磁性纳米颗粒的表面。不同温度条件下合成的3种柠檬酸盐磁性纳米颗粒处理浓盐水测定水通量和反向盐通量研究表明,MNP2的水通量较MNP0和MNP1高,为23 L·（m2·h）-1,且水通量下降较稳定,反向盐通量较小。不同粒径的MNP2处理浓盐水研究结果表明,水通量随粒径的减小呈现增加趋势,粒径为3.5 nm时的渗透压和水通量最高且减压渗透（pressure relief osmosis,PRO）模式下水通量较正渗透（forward osmosis,FO）模式高。     

福州市蔬菜基地土壤重金属和多环芳烃的含量及其与土壤磁性指标的关系

蔬菜基地土壤污染状况与人类健康有着密切的关系。本研究对福州市蔬菜基地土壤中6种重金属和15种美国环境保护总署（US EPA）优控的多环芳烃（PAHs）污染状况进行了调查,并分析了污染物含量与土壤磁性指标间的关系。结果表明,土壤中重金属平均含量为Zn 147.0 mg·kg-1、Pb 55.0 mg·kg-1、Cu 45.5 mg·kg-1、Cr 21.3 mg·kg-1、As 16.0 mg·kg-1、Cd 0.6 mg·kg-1;PAHs的总量范围为324.3~1 838.6 μg·kg-1。Cu含量和PAHs总量与土壤磁化率χ都具有显著的相关性（pχfd的结果分析表明,土壤中PAHs主要来源于石油泄漏和生物质的燃烧;重金属来源复杂,为混合来源,包括人类活动排放和成土母质固有含量。污染评价结果表明,土壤中Cr和As的含量都未超标,Cu、Zn和Cd的含量均超标;参考荷兰土壤修复标准中的目标值, PAHs含量超标的土壤为11.1%,而参照我国土壤污染状况评价技术规定,PAHs含量超标的土壤为22.2%。     

DNA磁性纳米颗粒对水中菲的吸附性能

多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons, PAHs)作为一种致癌污染物,在水体中分布广泛且容易在生物体内富集,对人体健康有着严重的威胁。本研究将DNA与磁性纳米颗粒结合作为吸附剂,利用DNA与多环芳烃化合物的嵌入结合原理去除水体中的菲,分别考察了时间、菲的初始质量浓度、温度等因素对DNA结合菲的影响,以及对DNA磁性纳米颗粒去除菲的影响。结果表明：在35 ℃、pH=7.4、时间为50 min的条件下,在DNA的质量浓度为0.1 mg∙mL⁻¹、菲的初始质量浓度分别为150、200、250 μg∙L⁻¹时,结合率分别为95.47%、93.46%、91.14%。在相同条件下,DNA磁性纳米颗粒用量为1 mg、菲的初始质量浓度分别为100、150、200、250 μg∙L⁻¹时,去除率分别为96.47%、95.61%、93.46%、88.03%,吸附量分别为96、143、187、220 μg∙g⁻¹。DNA磁性纳米颗粒对菲的吸附过程符合准二级动力学模型和Langmuir模型,热力学参数表明吸附过程是自发和吸热的。DNA磁性纳米颗粒作为吸附剂可用于去除污水中的菲,以上研究结果可为基于PAHs-DNA嵌入结合作用处理污水中的菲提供参考。     

偏转角影响磁纤维捕集Fe基细颗粒的数值模拟

为了研究磁性纤维对钢铁行业细颗粒物的控制效果,基于计算流体力学-离散相模型(CFD-DPM)对高梯度磁场中含尘气流方向与背景磁场方向夹角(偏转角)分别为0°、15°、30°、45°、60°、75°、90°时磁性单纤维捕集Fe基细颗粒进行数值模拟.分别研究高梯度磁场作用下颗粒粒径、入口风速、磁场强度对颗粒运动轨迹和捕集效...     

磁性龙虾壳吸附去除水中磷的特性

以四氧化三铁修饰的龙虾壳为吸附剂,研究其对水中磷的吸附特性.结果显示：4g/L磁性龙虾壳吸附除磷效率最佳,低浓度的含磷废水（≤20mg/L）的吸附除磷效率达到91.6%以上,磁性龙虾壳吸附除磷适宜的pH值范围广,共存离子（Cl^-、SO₄^2-、NO₃^-和HCO₃^-）对磁性龙虾壳吸附除磷的影响很小,其中HCO₃^-有微弱的抑制效果.Freundlich方程能很好地描述磷在磁性龙虾壳上的吸附行为,吸附过程很好地遵循准二级动力学模型.热力学分析表明磁性龙虾壳对磷的吸附过程是自发的.X射线衍射和傅里叶红外光谱分析进一步表明,磁性龙虾壳吸附除磷的主要机制是配位交换、静电作用和表面沉淀.     

磁粉在磁加载混凝深度除磷中的作用机理分析

为适应天津新地(DB 12/599-2015)对出水总磷的排放需求,对天津某污水处理厂二沉池出水进行磁加载混凝工艺深度除磷实验。探讨了3种磁粉在粒径、表面电荷和磁感应强度等方面对混凝的影响;对比了磁加载混凝和常规混凝在沉降时间、絮体生长动力学的差异;分析了磁加载混凝和常规混凝对于不同形态磷的去除效果。结果表明,在磁加载混凝技术深度除磷中,磁粉的粒径、电性和磁性的协同作用是提高混凝效果的主要因素,粒径范围适中,表面带正电荷,磁感应强度越大越有利于污染物的去除。磁加载混凝技术可减少混凝剂用量、缩短沉降时间、提升去除效果,磁粉在混凝过程中起电性中和、表面吸附、絮凝成核、快速沉降的作用。