突变灰盖鬼伞过氧化物酶降解刚果红的响应面法优化分析简

酶法降解偶氮染料刚果红是一个复杂的过程,受温度、pH、酶量、刚果红浓度和双氧水浓度显著影响。为研究各因素及因素间交互作用对刚果红降解影响,提高刚果红的降解率,分别使用单因素法和响应面分析法对刚果红降解条件进行了优化。单因素实验结果显示灰盖鬼伞过氧化物酶降解刚果红的最适条件为：pH 5.0、32℃、酶量4.98 U、双氧水0.1 mmol/L、刚果红20 mg/L,此时刚果红最高降解率为34.84%。然后选双氧水浓度、刚果红浓度和灰盖鬼伞过氧化物酶量作为3个因素,通过中心组合设计实验,用响应面法对刚果红降解进行优化分析,最后得到一个拟合度良好的二次多项方程模型（R²=0.9900）。方差分析结果显示,刚果红浓度和酶量是影响最显著的因素,双氧水与酶以及染料与酶之间的交互作用极显著。响应面分析优化后的反应体系为：双氧水浓度0.15 mmol/L,刚果红浓度为27.21 mg/L,酶为2.0 7 U,在此条件下,刚果红降解率达58.13%。     

响应面法优化甘蔗渣-污泥复合活性炭的制备工艺

为了提高污泥活性炭的吸附性能以提升其实际应用价值,提出在污泥中掺杂甘蔗渣制备复合活性炭,并采用Plackett-Burman联用响应面法对影响复合活性炭碘值的条件进行筛选优化。通过Plackett-Burman实验筛选出热解温度、热解时间和甘蔗渣与污泥干重比为主要影响因素,对这3个因素进行Box-Behnken实验,经响应面优化得到影响碘值的二次响应曲面模型,模型显示热解温度与热解时间、热解温度与干重比的交互作用显著,并确定了最佳制备条件:热解温度550℃、热解时间30 min和干重比50%,此时复合活性炭碘值为814 mg/g,优于未优化条件下制备的复合活性炭。通过比表面积、孔结构和碘值的测定以及元素和扫描电镜分析得出,甘蔗渣的掺杂提高了复合活性炭的比表面积、微孔体积、碘值及含碳量。研究结果表明,甘蔗渣掺杂和制备条件优化是提高污泥活性炭吸附性能的有效手段。     

高效脱硫菌的筛选及其性能研究

从高硫污染的活性污泥中富集培养,分离纯化得到一株可以降解噻吩的菌株s_4,并对该菌株的形态特征进行观察。应用Design—Expert8．0．5b软件进行响应面优化实验,研究了反应时间、噻吩浓度、微生物浓度3个因素的组合对菌株s_4脱硫效果的影响,并拟合得到多元二次回归方程,得出最佳实验条件。拟合结果表明,当反应时间27．46h,噻吩浓度为1．04％,微生物浓度4．04％时,预测噻吩降解率为14．8％,通过验证得最佳条件下的降解率为14．3％,与预测值相符。     

我国台风灾害救助应急响应的时空分布特征

基于2005 - 2010年历次台风灾害救助应急响应的启动和损失情况,在统计分析响应频次和响应灾情的基础上,研究分析了国家台风灾害救助应急响应的时空分布特征.结果表明,国家台风灾害救助应急响应的时空分布特征大致反映了我国重大台风灾害损失的时空分布特征和我国台风灾害救助工作的发展变化和新思路:①2005 - 2010年,国家共针对24次台风过程启动救助应急响应51次,平均每年8.5次,其中四级、三级响应分别为41次、10次,平均每年6.8次、2.5次,分别占80％和20％.②7-9月国家启动台风应急响应最多,10月、5月和4月偶有分布.③近年重大台风损失2005 - 2006年严重,2007 - 2010年则较轻;国家针对台风灾害启动响应从东南沿海向内陆和北方沿海省份递减.④紧急转移安置人口是启动响应依据最多的指标,且呈现明显的逐年下降趋势,反映了近年来国家对台风灾害救助工作的重视和以“预防为主”的应急管理新思路.     

突发性能源短缺的应急体系研究

世界范围内自然灾害等突发事件的增多趋势,使得应急管理成为一个重要而热门的研究领域.但是,关于突发性能源短缺应急体系的研究还很少.利用案例研究、统计分析和比较分析方法,本文研究了中国应对突发性能源短缺的应急体系.首先介绍了西方国家应对突发性石油短缺的基本经验,包括完善的应急法规体系、明晰的应急组织体系、有效的协同响应体系、庞大的应急储备体系:然后以中国2009年11月至2010年1月的突发性煤炭短缺为例,分析了其起因及其应急晌应过程,并通过与西方国家应对突发性石油短缺的对比,指出了中国突发性能源短缺应急体系的不足,包括应急监测预警不力、应急响应的组织化、协同化、信息化程度不高、应急储备体系尚未建立、应急响应缺乏制度保障和政策依据等;最后从应急法规体系、应急预案体系、应急组织体系、监测预警体系、应急储备体系五个方面,提出了中国构建突发性能源短缺应急体系的基本构想.     

重捕剂SDTC的合成及其处理含铊废水的研究

以小分子胺类、二硫化碳和十二烷基苯磺酸钠(SDBS)为原料合成一种复配型重捕剂SDTC,用于处理烧结脱硫含铊废水。采用响应面法通过Box-Behnken(BBD)实验设计影响铊去除率的反应条件,对废水pH、SDTC投加量、反应时间和无机离子进行了优化分析,同时通过红外光谱和紫外光谱对SDTC及其与铊生成的螯合物(SDTC-Tl)结构进行表征。结果表明,二次多项式模型的回归系数R~2为0.982 8,模型对实验数据的拟合度高。采用响应面法优化得出处理1.20mg/L含铊废水的最佳条件并对其进行修正为:废水pH 9.00,SDTC投加量2.80g/L,反应时间25.0min,无机离子21.1g/L,该条件下铊去除率为99.89%,实验结果与模型预测值吻合。红外和紫外光谱分析结果表明,SDTC与铊会发生配位反应,生成的SDTC-Tl可较长时间放置,不易产生二次污染。     

氮掺杂氧化钛的简易制备及可见光催化活性的研究

为开发对可见光响应的催化剂,以尿素为氮掺杂剂,采用简易溶胶-凝胶法制备氮掺杂氧化钛,并以2,4-DCP的降解检验其光催化活性。XRD、BET、XPS和UV-Vis漫反射光谱分析表明,随着氮/钛原子比（N/Ti)的增大,各催化剂晶粒尺寸减小,比表面积增大,锐钛矿相向金红石相的转变得到抑制,除0#样品出现金红石相外,其他催化剂均只出现锐钛矿相;掺入催化剂的N位于晶格O位点和晶格间隙,替代N和间隙N掺杂使催化剂的光吸收发生明显的红移。荧光光谱分析表明,当N/Ti在0～6范围内增加时,反应体系中·OH自由基的产生速率增加,当N/Ti增大至8时,速率则下降。相似的规律也表现在氮掺杂量对光催化活性的影响。适量氮掺杂能增强氧化钛的可见光催化活性,该改性催化剂可用于有机污染物的太阳光激催化降解。     

泥石流坝后侵蚀坑纵剖面形态及最大深度实验研究

泥石流拦砂坝坝后侵蚀坑形态和深度是泥石流冲刷基础研究的薄弱环节。通过室内水槽实验,探讨了泥石流坝后侵蚀坑的形态和不同实验控制条件下侵蚀坑深度的变化规律等。由实验观察可知,侵蚀坑纵剖面整体上呈现两端浅中间深的形态特征,其最深点的位置随水槽坡度增大向下游方向发展;侵蚀坑坑内上游坡度较下游坡度陡,对于具有相同级配的粘性砂和无粘性砂,无粘性砂的侵蚀坑坑内坡度较粘性砂的缓;侵蚀坑的最大深度受沟床纵坡、泥石流的容重、沟床组成物质的性质(特征粒径、粘性)等因素的影响较大;泥砂粘性的存在将大大削弱侵蚀的深度。     

河流筑坝拦截的水环境响应——来自地球化学的视角

大规模筑坝拦截是当前世界河流普遍面临的共同趋势,"蓄水河流"在物理、化学及生物等多层次上区别于天然河流和湖泊,改变了河流水文、河流物质转化和输送通量以及河流生态环境.因此,认识和了解水库建成后河流一水库体系水环境演化的关键过程是评价水坝的水环境影响的基础.广泛综述国内外最近的一些涉及水库效应的研究成果,并结合作者对乌江流域梯级水库的初步研究,从蓄水河流水文情势改变、生源要素(磷和硅为例)形态和通量变化、温室气体释放、水生生态系统演替几个方面进行分析.认为,水能开发的巨大经济效益和面临的潜在生态风险之间的平衡关系需要进一步详尽的分析研究.     

生态岛建设过程中环境类指标构建研究——以崇明岛为例

提出了将压力 状态 响应（PSR）模型与系统分析法理论集成起来构建生态岛建设过程中环境类指标的方法和步骤。指标构建过程分为4个步骤：（1）首先利用已有生态区域（岛）相关环境类指标确定备选指标集;（2）利用PSR模型对指标逻辑关系进行分析筛选;（3）以2010年为近期目标年,利用系统分析法确定指标核心要素,得到二次筛选指标;（4）以2030年为远期目标年,以综合性和动态性为依据确定最终指标。以上海市崇明岛为例,确定水、气、土为核心考核要素,构建了基于崇明生态岛建设过程的近期及远期目标的环境类考核指标体系。指标评价结果表明,崇明生态岛建设过程中环境类综合指数为72,其中环境压力指数、环境质量指数、环境保护指数分别为85、80和51,与崇明岛实际较为吻合。部分研究结果已在崇明岛生态建设过程中得到实际应用。