改性石墨烯对水中亚甲基蓝的吸附性能研究

对十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)改性石墨烯用于水中亚甲基蓝(MB)的去除进行了研究.用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射分析仪(XRD)、傅里叶红外光谱分析仪(FTIR)和热重分析仪(TGA)对石墨烯和改性石墨烯性能进行表征.探讨了反应时间、pH、温度、剂量对石墨烯和改性石墨烯去除MB的影响.结果表明,在石墨烯制备过程中添加CTAB可以明显增大比表面积,提高MB的去除率.反应过程在前15 min内反应速率很快,并约在120 min内达到吸附平衡.吸附动力学符合伪二级动力学模型.最佳反应温度为293 K,吸附剂投加量的最适浓度为2 g·L-1,且吸附量的大小与溶液的初始pH值无关.通过Langmuir等温吸附方程得到改性石墨烯的最大吸附量86.43 mg·g-1,且为放热反应.     

快速测定水中硫化物方法的研究

现今环境污染突发事故频繁发生,摆在我们环境监测工作者面前的首要任务是如何使我们的环境监测手段严、准、快。本文主要探讨硫化物快速监测方法与亚甲基蓝分光光度法的差异性,从而得出提高硫化物分析质量和速度方法的结论。     

溶藻细菌Chryseobaterium sp.S7控藻实验

为使溶藻细菌Chryseobaterium sp.S7在水体修复工程中得到科学应用,在单因素实验的基础上,确定细菌和Chl.a浓度的响应面中心点,以蓝绿藻Chl.a去除率为响应值,以细菌和Chl.a浓度为影响因素,采用Central-Composite响应曲面分析法,研究了影响Chryseobaterium sp.S7溶藻效应的2个重要因素的交互作用,得出Chl.a去除率与细菌初始浓度和水体Chl.a浓度的二次多项式模型。该模型具有显著性高(P<0. 01),模型拟合度好(R~2=0. 9071)等优点。当细菌初始浓度为9. 46×10~6cell/L、Chl.a初始浓度为175. 3 mg/m~3时,Chl.a理论去除率最大(83. 53%)。水槽实验也表明该模型具有一定实用性。针对不同水华水体,可以根据本文建立的模型确定细菌投放量,达到最优控藻效果。研究结果可为应用Chryseobaterium sp.S7控制蓝绿藻引起的水华污染提供参考。     

新生态型聚硅酸铁锰处理染料废水的优化

为了提高混凝剂对染料废水的净化效率,本文利用硅酸钠、硫酸亚铁和高锰酸钾为原料合成了新型复配混凝剂聚硅酸铁锰(PSFM),分别以直接大红、分散蓝和活性黄染料废水为处理对象进行混凝模拟实验,研究了碱度和浊度等因素对PSFM混凝去除染料性能影响.结果表明,PSFM对直接大红和分散蓝染料废水具有较好的混凝净化效能,其色度和TOC去除率分别可达99.2%、95.4%和98.5%、93.8%,效果优于聚硅酸铁(PSF)、Al2(SO4)3和Fe Cl3等常规混凝剂,PSFM对活性黄染料废水色度和TOC去除率分别为56.3%和51.3%.浊度对PSFM混凝效能无明显影响.在碱度分别为50、0和75 mg·L~(-1)时,PSFM对直接大红、分散蓝和活性黄去除率分别达到最高.此外,利用扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外(FTIR)和X射线衍射仪(XRD)等高级表征手段对PSFM进行了表征,对混凝过程中的混合液和絮体分别进行Zeta电位和絮体粒径在线监测,探索得PSFM混凝主要机制为Fe+与Mn+水解产生的带正电的多核配合物和聚硅的桥联聚合,同时还包括新生态水合二氧化锰和羟基氧化铁的吸附助凝作用.     

杭州湾南岸滩涂湿地多年蓝碳分析及情景预测

选取2003年、2017年杭州湾南岸遥感数据,利用ENVI软件和ArcGIS进行空间校正和图像处理,获得海岸带湿地数据,基于InVEST模型研究杭州湾南岸15年间滩涂湿地蓝碳及其价值的变化.结果显示:(1)2003~2017年总碳储存量和单位面积碳储量最大值均呈上升趋势,总碳储存量由0.223亿t上升到0.765亿t,增加0.542亿t.单位面积碳储量最大值也由451.27t/hm²上升到1775.42t/hm²,湿地碳汇潜力增加.(2)2003~2017年研究区域无碳损失,总体表现为碳积累,蓝碳总量为0.543亿t,单位面积净碳固定最大值为1324.12t/hm².(3)2003~2017年15年间杭州湾南岸海岸蓝碳总价值为4761.3亿元,单位面积蓝碳最大值为148.8万元,具有十分可观的生态价值.(4)滩涂蓝碳的储量同植被类型关系密切,研究区域芦苇作为优势种类,在提高本区域固碳能力中作用最大.(5)在预设的退塘还湿情景下,预测至2030年研究区固碳量和蓝碳价值增加明显.     

1988－2018年广西北海红树林蓝碳储量变化分析

蓝碳指储存在红树林、盐沼、海草床生态系统中的碳,约占所有生态系统碳储量的55%。本文基于1988－2018年广西北海的遥感图像,获取了时间间隔为五年的北海红树林面积变化数据,据此估算了蓝碳储量及碳库各主要组成部分的变化量。1988－2018年,北海红树林面积由459 ha增长至3320 ha,年度增长率为6.8%。该区红树林总面积保持增加趋势,1998－2003年,毁林挖塘行为导致面积减少150 ha。根据IPCC国家温室气体清单,计算了1988－2018年北海红树林总碳库量,红树林湿地无变化的区域碳储量稳定增加,由1988年的32064 t增长到2018年的214830 t,年度增长率为6.5%。采挖活动导致的土壤碳储量减少最多,其中,1998－2003年的损失量高达82392 t。本文首次计算了因人类活动导致的红树林蓝碳损失,并尝试进行了IPCC参数的地方化研究。该研究可为红树林生态系统修复以及蓝碳捕捉、转移、固定研究提供数据支撑,更好地服务于碳中和碳达峰国家战略。     

壳聚糖/聚多巴胺复合颗粒染料吸附性能研究

文章以壳聚糖为原料，盐酸多巴胺为交联剂，采用乳化交联法制备壳聚糖/聚多巴胺复合颗粒。以甲基蓝为模型染料，考察溶液pH对染料吸附、解吸附的影响，并通过吸附动力学研究分析吸附机理，探讨壳聚糖/聚多巴胺复合颗粒作为染液废水吸附剂的可行性。吸附行为研究结果表明，甲基蓝溶液pH值为6时，复合颗粒的吸附性能最佳；调节交联剂的用量，壳聚糖和盐酸多巴胺的投料比为5∶1时，复合颗粒对甲基蓝的吸附量最高，可达到71.02 mg/g。复合颗粒对甲基蓝的吸附过程符合准二级动力学模型，该吸附为化学吸附过程。解吸实验结果表明，p H值为9的碱性溶液可高效地实现甲基蓝的解吸附，且复合颗粒具有良好的循环再生能力。     

固相合成钛酸钙的光催化性能

采用CaCO3和TiO2作为原料,在1400℃、2h条件下烧结得到CaTiO3.应用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对高温处理后的混合物料进行了表征.以亚甲基蓝为降解物,研究了光照时间、pH值、溶液初始浓度、催化剂投加量对CaTiO3光催化性能的影响.实验结果表明,光照时间延长,亚甲基蓝降解率增加,但是亚甲基蓝被降解速率降低;碱性条件有利于CaTiO3对亚甲基蓝的光催化降解;CaTiO3对低浓度的亚甲基蓝溶液具有较高的光催化降解率;随着CaTiO3投加量增加,亚甲基蓝降解率增大,但是当CaTiO3投加量大于0.1g时,随着CaTiO3投加量的增加,亚甲基蓝的降解率几乎不变,甚至有所降低.