碳酸盐对电解锰渣中可溶性锰固定和硫酸钙转化的研究

电解锰渣是电解锰生产过程中碳酸锰矿经酸浸、中和、压滤工序后产生的废渣。重金属锰是电解锰渣中的主要污染物,在渣中主要以可溶化合物MnSO_4·H_2O,(NH_4)_2Mn(SO_4)_2·6H_2O等形式存在。采用碳酸盐碳化处理电解锰渣,研究渣中可溶性锰固定、硫酸钙转化的矿物学特征和机制。结果表明,Na_2CO_3能够有效固定渣中的锰离子形成MnCO_3矿物。反应时间90 min,Na_2CO_3与渣质量比为0.05时,Na_2CO_3对锰的固定率达到99.9%,渣浆中锰离子质量浓度下降至5.7 mg/L。反应机制主要是渣中MnSO_4·H_2O,(NH_4)_2Mn(SO_4)_2·6H_2O与碳酸盐反应形成球状MnCO_3矿物;当Na_2CO_3与渣质量比大于0.4时,渣中柱状、条状CaSO_4·2H_2O转化为CaCO_3。     

南水北调中线干渠生态系统结构与功能分析

为分析和掌握南水北调中线干渠生态系统结构与功能的特征参数,根据2015~2019年中线干渠鱼类资源调查数据及实测的鱼类生物学参数数据,应用Ecopath with Ecosim 6.6软件构建了Ecopath食物网模型.模型由18个功能组组成,包括了初级生产者、初级消费者、主要鱼类和有机碎屑等.结果显示：中线干渠生态系统规模总流量、总生产量和总消耗量分别为19186.330,8947.857和1106.002（t/（km²·a））,食物网主要由4个整合营养级（1.00~3.71）构成,最高营养级为大型肉食性鱼类鱤（3.71）.食物网能量传递主要有两条途径,分别为牧食食物链和碎屑食物链,两者传递的能量相当,但牧食食物链传递效率是碎屑食物链的近两倍.交互营养分析结果表明,捕食者对其饵料生物的影响一般为抑制作用,碎屑生物量的增加对大部分功能组的影响为正效应,小型上层鱼类对浮游动物生物量起抑制作用.从各功能组之间的生态位重叠来看,各功能组间捕食者生态位重叠现象不普遍,重叠指数适中,部分肉食性鱼类的捕食者生态位重叠指数达到1.对生态系统总体特征分析发现,中线干渠生态系统的总初级生产量与总呼吸量的比值（P/R）、总初级生产量与总生物量的比值（P/B）、Finn's循环指数（FCI）和Finn's平均路径长度（FML）都表明该生态系统处于发展的幼态期,抵抗外界干扰的能力差.此外,中线干渠生态系统对初级生产力的利用率很低,导致过多的营养物质未进入更高营养级的食物链中进行循环,造成系统能量流动的滞缓.因此,根据生物操纵理论,可通过优化和完善鱼类群落结构,增强对系统初级生产力的利用效率,促进物质循环和能量流动,维持生态系统稳定.     

绿色发展:从"绿水青山"到"金山银山"的转化路径和实现机制

"绿水青山就是金山银山"是习近平生态文明思想的核心理念,是发展观的深刻变革,是绿色发展的真正要义。"绿水青山"转变为"金山银山"的关键是实现有效率、高质量、可持续的发展。要实现"绿水青山"到"金山银山"的转换,应以《生态文明体制改革总体方案》为基础和方向,构建绿色生态低碳产业体系,构建系统完整的生态环境保护制度体系,建立健全"绿水青山"市场机制。     

草酸青霉SL2对高浓度铬污染土壤的生物淋洗及胞内铬形态转化研究

铬渣无序堆存造成的铬污染土壤迫切需要修复治理.本文以新筛选的功能微生物草酸青霉SL2(Penicillium oxalicum SL2)为材料,以重度铬污染土壤为研究对象,进行生物淋洗技术优化,并利用软X射线扫描透射显微光谱技术(STXM)及同步辐射X射线近边吸收结构谱学(XANES)分析淋洗后的草酸青霉SL2胞内铬空间分布化学形态.结果表明:分步处理并进行水洗预处理可明显提高草酸青霉SL2对高浓度铬污染土壤的总铬TCr淋出率(49.4%),淋出液中Cr(VI)在3 d内全部被还原;生物淋洗后,草酸青霉SL2胞内吸收累积了Cr(VI),部分被还原为Cr(III),两个价态的Cr在空间分布上具有一定的一致性;胞内铬形态主要为磷酸铬、草酸铬钾及半胱氨酸铬类化合物,其含量分别为46.9%、33.0%和20.1%.     

岸滤系统中磺胺甲恶唑、咖啡因和卡马西平的厌氧转化模拟研究

为了探究药品和个人护理用品(PPCPs)在岸滤系统中的转化过程及其影响因素,采集了不同类型的河床岸滤土壤,模拟岸滤系统中的反硝化和硫还原过程,探究该过程中磺胺甲恶唑(Sulfamethoxazole,SMX)及两种共存PPCPs(咖啡因、卡马西平)的转化过程及中间产物的生成.批次培养实验结果显示,至培养周期第87 d时SMX的生物降解率达到100%,反硝化过程中SMX自第5 d开始转化为两种衍生物—D-SMX及4-nitro-SMX,反硝化反应结束两种衍生物再次还原为SMX.SMX的转化率因有机质的不同而产生差异,添加乙酸钠有机质时SMX的转化率整体高于添加富里酸有机质的转化率;硫还原条件下SMX则完全降解;咖啡因(Caffeine,CFE)的生物降解率高于50%,不同河床土壤的理化性质差异及微生物的分布差异造成CFE的吸附及降解效果有很大差异,投加潮白河沉积物样品中CFE生物降解率高于投加密云水库沉积物样品;卡马西平(Carbamazepine,CMZ)的降解率范围在20%~35%,CMZ在岸滤系统中不易发生降解.     

水中硫代钨酸盐的形成及其形态转化

基于紫外-可见分光光度法定量测试了模拟的不同天然水环境条件下硫代钨酸盐的含量变化,探讨了其对硫代钨酸盐的形成和形态转化过程的影响.结果表明：偏酸性-中性条件是水中大量形成一、二、三、四硫代钨酸盐（特别是三、四硫代钨酸盐）的必要前提,且在偏酸性条件下（pH=5）钨酸盐硫代程度更高.在偏酸性条件下,当硫化物与总钨的摩尔浓度比（S （Ⅱ）/W）为10：1时,硫代钨酸盐成为钨的主要存在形式;S （Ⅱ）/W为20：1时,钨酸盐全部转化为硫代钨酸盐,且钨的主要形态是WO₃S^2-;S （Ⅱ）/W为30：1和40：1时,钨的主要形态分别是WO₂S₂^2-和WOS₃^2-.在偏酸性条件下,离子强度的增加对钨酸盐的硫代过程有明显抑制作用;而在中性条件下,离子强度变化对钨的形态变化的影响甚微.     

深层地下水中硝酸盐迁移转化的实验模拟研究

以新近系明化镇组热储层细砂为岩土介质,在35℃、q为0.8 cm/h条件下,分别以氯离子和硝酸盐作为示踪剂开展室内土柱模拟实验,并采用CXTFIT2.1软件进行数据拟合,研究了硝酸盐运移参数和迁移转化机制。研究结果表明:在模拟的松散孔隙型热储层中,硝酸盐的迁移转化遵循一级衰减动力学假设的溶质对流-弥散模型,其衰减系数拟合值k_1为0.019 h~(-1),纵向弥散系数D为3.401 cm~2/h。实验期间,硝酸盐转化为亚硝酸盐、氨氮的最大比率分别为25.4%、4.37%。亚硝酸盐、氨氮的富集与低的C/N、实验初期亚硝酸盐还原菌的缺乏及水-岩体系p H值有关。实验期间淋出液p H值缓慢下降,ORP下降较快。硝酸盐、亚硝酸盐、EC及TDS变化趋势一致:均为在硝酸盐穿透阶段快速增加、中后期趋于稳定,这说明随着时间的推移,水-岩系统已形成了较稳定的微生物体系,导致硝酸盐转化速率及产物都趋于稳定,并且EC和TDS线性相关。     

嘉陵江梯级水库水化学特征及氮硅的时空分布研究

随着水电开发的迅速兴起,河流筑坝拦截引起的生态环境效应已不容忽视。为探究筑坝拦截对流域内营养元素生物地球化学循环过程的影响,本研究于2016年1月和7月对嘉陵江中下游4座梯级水库的入库、库内及出库水体进行采样,分析了营养盐(TDN、NO_2~-、NO_3~-、NH_4~+、DSi)及水化学组成;研究在大坝拦截作用下,嘉陵江流域水库水体营养盐及主要阴、阳离子浓度的时空变化特征。结果发现,沿程Na~+、K~+浓度上升的变化趋势表明从上游到下游人为因素的影响在不断加强。受降水稀释影响,TDN和DSi浓度枯水期(冬季)高于丰水期(夏季);剖面水体氮和硅的浓度呈现出表层低、深层高的特征,夏季尤为显著;NO_3~-浓度与NH_4~+和NO_2~-浓度存在负相关关系。上述结果表明氮的转化在表层水体以藻类的吸收同化为主,浅层水体以硝化反应为主,深层水体以反硝化反应为主。     

Pt／MgO催化剂上NOx存储-还原反应性能

采用稀燃一富燃交替运行方式，研究存储一还原型催化剂PL／MgO的NOx存储性能以及C3H6还原NOx反应性能。氧化存储段，NOx可被有效存储；当氧化性气氛转换为还原性气氛后，出现一个NOx峰，降低了总的转化效果。NOx峰的大小与存储段和还原段时间之比、温度等因素有关；400℃时NOx峰最小，总转化率最高。5h循环实验表明，400℃时PL／MgO催化剂再生良好，NOx转化率稳定在96％。于反应气氛中添加100mg,／m^3SO2进行了5h抗硫性实验，Pt／MgO催化剂的抗硫中毒能力明显强于Pt／BaO／Al2O3。