沉积型微生物燃料电池处理含铜废水及产电性能

实验构建沉积型微生物燃料电池(sediment microbial fuel cell,SMFC),以有机废水为阳极底物,以活性污泥中的混合菌为阳极接种微生物,以含铜废水为阴极液,探讨SMFC对产电性能及废水处理的影响规律。结果表明:当阴极液Cu SO4浓度为3 000 mg/L时,SMFC的产电性能最优,功率密度最大为81.7 m W/m2,电流密度最大为980.0 m A/m2,优于浓度为1 000 mg/L和5 000 mg/L时的SMFC的产电性能。SMFC能有效处理有机废水和含铜废水,SMFC对有机废水COD去除率最高可达74.3%;SMFC对Cu2+的去除率最高可达到96.6%。SMFC可回收铜,阴极板上的沉积物经XRD检测,为Cu2O和单质铜的混合物。利用扫描电镜观察其表面形貌主要为片状和树枝状,铜粉的平均粒径为2.1μm。     

层状场地中任意形状沉积河谷对平面SH波的散射

利用间接边界元方法在频域内求解了层状场地中任意形状沉积河谷对平面SH波的散射;利用土层的精确动力刚度矩阵求解了应力和位移的动力Green函数;结合间接边界元法,研究了沉积河谷宽度、厚度、入射角、入射频率等对地表位移幅值的影响,并与按一维场地模型计算的结果进行了比较。研究表明,沉积河谷有明显的二维散射效应,与一维模型的计算结果差别显著。在工程场地地震安全性评价中,应合理考虑沉积河谷对场地设计地震动参数确定的影响。     

珠江三角洲第四纪各地层生成与存储天然铵能力的探讨与对比

珠江三角洲第四纪底部含水层当中的天异常高然铵,来自于第四纪沉积当中的有机质在厌氧条件下的矿化。珠江三角洲第四纪晚期的沉积序列,主要包括两层海相沉积层（M1和 M2）,以及两层陆相沉积层（T1和 T2）。然而,截至目前,上述地层对天然铵的生成与存储作用,尚不明确。从三角洲的内陆到近岸,选取重点钻孔BJ8、SD1、SD14和MZ4,利用准确的定年数据,以及钻孔剖面各类铵以及总有机碳等数据,探讨与比较了珠江三角洲第四纪各地层生成与储存天然铵的能力。结果表明：全新世时期的海相沉积层（M1）,具有高达17.4 g·kg-1的沉积有机质质量分数。对 SD14钻孔剖面上高精度的有机碳分析表明,M1、M2层平均有机质质量分数分别为11.7和10.1 g·kg-1。因此,相对于晚更新世时期的海相沉积层（M2）来说,全新世海相沉积层M1具备生成更多铵的能力。对SD14钻孔剖面上各类铵的分析表明,M1和M2总铵质量分数的平均值分别为0.41和0.31 g·kg-1;M1、M2和T2各地层单位面积所储存铵的平均值分别为28.6、11.25和0.34 kg·m-2。而不同地层铵含量的差异,在该研究关注的其他钻孔 BJ8,SD1和 MZ4也非常明显。因此得出结论,全新世海相沉积层M1,是主要的储铵层,而M2则是次要的储铵层。两个陆相沉积层T1和T2,不论在生铵和储铵的功能上,远远小于两个海相沉积层。在 M1层中,铵的量呈现随深度增加而升高的趋势,原因在于铵不断生成累积,并通过扩散作用向下运移。而M2层中铵的含量呈现由上至下递减的趋势,说明M2层中的铵主要来自于上部M1层的扩散,其本身生成铵的量比M1少。M1层在珠江三角洲广泛发育,M2层经过长期的风化和剥蚀,在珠江三角洲许多地方已缺失。珠江三角洲底部含水层中天然高铵的浓度,主要由M1层生成与存储的铵的总量所决定。     

海湾围垦工程作用下的动力沉积响应

通过采用平面二维有限元数学模型模拟计算乐清湾边滩围垦前后的潮流变化分布 ,在此基础上 ,预测围垦工程建设后导致泥沙冲淤变化。据此说明海湾围垦工程作用下的动力沉积响应。结果表明 ,海湾围垦工程对流场及泥沙冲淤的影响局限于工程区临近水域。在围区两侧 ,工程前后流速减小 ,使水流挟沙力降低 ,导致泥沙局部淤积 ;在围堤的转角外侧 ,将存在流速略有增大的区域 ,而在此的海床冲刷状况并不明显     

超临界水氧化处理废水研究进展

超临界水氧化是一种很有前途的废水处理方法。全面综述了超临界水的特性 ,超临界水氧化的基本原理、工艺流程及应用现状。对超临界水氧化现存的问题 ,如反应器的腐蚀和无机盐的沉积进行了描述 ,并就可能的解决方法进行了讨论。对超临界水氧化领域中未来的研究和技术方法提出了建议     

菲对沉积型微生物燃料电池电能输出及污染物去除的影响

结合极化曲线和全电池电化学交流阻抗测试,研究了菲对沉积型微生物燃料电池(Sediment Microbial Fuel Cell,SMFC)体系电能输出和COD去除率的影响.结果表明,当菲浓度为0、0.5、1.0、5.0、10.0 mg·L-1时,体系输出电压峰值分别为186.1、283.4、136.7、112.7、74.7 m V,COD去除率分别为30.8%、39.4%、26.7%、23.5%和22.0%,库伦效率则为5.4%、7.1%、4.1%、2.7%和2.1%.SMFC体系的电能输出、污染物去除和库伦效率随菲浓度升高,先促进后抑制,0.5 mg·L-1菲可促进电能输出.电化学交流阻抗谱测试结果表明,0.5 mg·L-1菲体系的欧姆内阻、活化内阻和浓差极化内阻均最小,分别为20.79Ω、14.94Ω和106.8Ω,其表观内阻主要由扩散或浓差极化内阻构成,其次为欧姆内阻,阳极氧化反应和阴极还原反应的活化内阻所占比例最小.     

新疆卡瓦布拉克地区中元古界碳酸盐台地形成的标志和作用

通过近几年区域地质调查工作中对沉积学的深入研究,首次识别出新疆卡瓦布拉克地区中元古界蓟县系卡瓦布拉克群第三组碳酸盐台地的形成特征和风暴岩、生物礁的沉积特征。本区卡瓦布拉克群第三组碳酸盐台地沉积以含丰富叠层石、含硅、含镁、含臼齿构造的碳酸盐岩系为特征,出现一大套以角砾生物碎屑灰岩、风暴角砾岩、叠层石生物礁灰岩为组合的沉积相,这代表了本区中元古界晚期碳酸盐台地经历了台地边缘相到台地边缘陡坡相的演化。碳酸盐台地的形成说明,在中元古界东天山是稳定沉积类型的标志。这些岩性特征和生物群面貌与华北板块同期特征相似。本文的新发现对东天山大地构造、古气候、古地理、找矿以及与华北板块亲缘性研究具有重要的启迪。     

电沉积法制备Pd-TiO2NTs/Ti电极降解2,4-二氯苯酚的试验研究

氯酚类物质中,2,4-二氯苯酚(2,4-DCP)是一种广泛存在于自然界中的含氯有机物,具有遗传毒性、致癌性,可能会造成严重的环境问题。目前用于去除2,4-DCP含氯有机污染物的方法均存在一定的缺陷。采用电沉积法将钯(Pd)负载在二氧化钛(TiO_2)纳米管上作为阴极,通过Ti片阳极氧化的方式合成TiO_2NTs/Ti载体作为阳极,制备了一种新型的载Pd电极Pd-TiO_2NTs/Ti,用于2,4-DCP的脱氯,并通过对2,4-DCP进行电催化加氢脱氯试验考察了不同pH值和电流条件下对2,4-DCP的脱氯效果。试验结果表明:在pH值为5、电流为50 mA的条件下,经过90 min反应,2,4-DCP的脱氯效率达到91.5%,可为实际废水处理中2,4-DCP等氯酚类物质的去除提供新的思路。     

半水磷石膏充填体离子固化与尺寸效应

针对磷石膏堆存所产生的环境污染问题,提出以无害化处理后的半水磷石膏（HPG）作为矿山充填材料的解决方案.以渗透试验、物性测试试验和化学成分测定等试验为基础,研究了HPG在不同石灰掺量、不同尺寸、不同养护龄期条件下的毒性浸出和浸泡离子析出规律.结果表明,石灰添加量为2%时,HPG中的P、F等潜在有害元素固化效果最好,所制备的充填体试块3d单轴抗压强度可达7.4MPa;其抗渗透性相对于未添加石灰的HPG提高3000倍以上.通过浸泡实验测定了HPG在去离子水中的单位面积溶出速率,得出了暴露面积为4m²时充填体中P、F、Ca²⁺、SO₄^2-离子日均析出总量,分别为0.84、0.32、27.84、89.32g;同时发现HPG试块的离子析出具有尺寸效应,相同浸泡时间、固液比条件下,增大充填体尺寸可以减小离子析出速率.     

鸭绿江口重金属沉积记录的环境意义

对采自鸭绿江主汊道的3根柱状样进行了放射性测年、粒度和重金属含量等指标的测试.通过放射性元素测年,得出其沉积速率分别为1.88、1.60和1.48 cm·a~(-1),由此建立年代框架.重金属垂向分布、R型聚类、地累积指数及沉积通量的分析结果表明,鸭绿江主汊道沉积的8种重金属的垂向分布具有阶段性,1981年前后(3个柱状样分别对应62、58和44 cm处)是重要的时间节点.R型聚类显示出3类物源,元素Zn主要来源于人类活动,Cr、Cu和Pb具有人为和自然双重来源,Cd、Hg、As和Ni主要来源于陆源物质的风化.主汊道重金属的含量总体上在逐年缓慢增加,但由于主汊道受到强大水动力的稀释作用,使其对鸭绿江口生态环境的影响很小,绝大多数重金属元素的地累积指数为-1.15~1.01,为无污染和偶有轻微污染的状态.受区域物源供给的限制,各重金属元素沉积通量在多数时段接近或低于背景值,总体上人类活动对鸭绿江主汊道重金属的沉积影响不大.鸭绿江的不同区域重金属的沉积记录并不同步,主汊道的重金属污染程度显著小于西汊道.