表面活性剂辅助离子液体预处理稻秆的酶解动力学与结构变化分析

以稻秆为原料进行酶解研究,考察了纤维素酶和β-葡萄糖苷酶单独作用及协同作用对稻秆酶解还原糖产量的影响,以确定最佳酶体系,并研究在最佳酶体系中不同种类表面活性剂辅助离子液体对稻秆酶解的影响和动力学特征,最后通过稻秆成分分析、FTIR、XRD、SEM对预处理前后的稻秆结构、结晶性进行了分析比较.结果表明,纤维素酶与β-葡萄糖苷酶具有协同作用,而且在最佳酶体系中,与未处理稻秆及单独离子液体预处理相比,不同种类表面活性剂辅助离子液体预处理的稻秆在酶水解48 h时纤维转化率分别增加40%~85%、10%~31%,并且预处理对反应速率的提高有促进作用.     

凹凸棒石的表面修饰及对水中Cr（Ⅵ）吸附动力学和热力学的研究

以壳聚糖为生物质碳源,采用一步水热碳化法对凹凸棒石表面进行有机修饰,并采用扫描电镜(SEM)、拉曼(Raman)光谱、元素分析(EA)、X光电子能谱(XPS)、Zeta电势分析、热重分析(TGA)等对改性凹凸棒石进行表征分析.同时,通过静态吸附实验,研究了改性凹凸棒石对Cr(Ⅵ)吸附去除的性能,考察了温度对吸附性能的影响,探讨了吸附动力学和热力学规律.结果表明,改性凹凸棒石表面富含含氧基团和氨基等活性基团;对总铬的吸附行为符合准二级动力学方程;表观吸附活化能为13.4 k J·mol~(-1),表明既有静电吸附,也有配位吸附,且以静电吸附为主;对总铬的吸附等温线符合Langmuir方程.在温度为298、308、318和328 K时,最大吸附量分别为203.3、232.6、267.4和322.6 mg·g~(-1),说明改性凹凸棒石是一种新型环保高性能的除铬材料.在研究的温度范围内,ΔH~0为19.8 k J·mol~(-1),ΔG~0为-19.5~-23.7 k J·mol~(-1),ΔS~0为72.1~131.8 J·mol~(-1)·K~(-1),表明该吸附是一吸热的、自发的、熵增过程.     

3种一体式臭氧-BAF工艺对石化废水生化出水有机物去除特性比较研究

一体式臭氧-曝气生物滤池(biological aerated filter,BAF)是工业废水臭氧氧化深度处理节能降耗的潜在工艺,但臭氧氧化方式对该组合工艺处理效果的影响目前鲜见报道.研究了单独臭氧、臭氧/双氧水和臭氧/催化剂3种臭氧氧化方式下一体式臭氧-BAF工艺对石化废水生化出水有机物的处理效果,并结合出水有机物...     

沼灌区雌激素在紫色土中的吸附行为研究

目前大多数养殖场厌氧发酵产生的粪污均有一定程度的回用于农田,沼液中的类固醇雌激素(SEs)会在土壤中累积,加剧环境中SEs污染风险。该文研究了西南地区紫色土对SEs的吸附特性,采用批平衡法探究了自由态雌激素(FEs)：雌酮、17α-雌二醇、17β-雌二醇和结合态雌激素(CEs)：雌酮-3-硫酸盐的吸附动力学过程和吸附热力学规律,并对吸附机理进行分析。结果表明4种雌激素在紫色土中分为快速吸附和缓慢平衡2个阶段,土壤对SEs的吸附量大小为雌酮>17α-雌二醇≈17β-雌二醇>>雌酮-3-硫酸盐。动力学过程符合准二级动力学方程(R²>0.999),Langmuir模型能够较好地描述FEs在紫色土中的吸附行为,CEs的吸附则更符合Freundlich模型。通过FTIR表征,吸附后FEs吸收峰强度均有所增强,而CEs吸收峰强度减弱,游离羟基基团成为潜在的结合点位,氢键参与了吸附过程。4种雌激素在土壤中吸附过程为自发放热反应,较高的温度抑制其吸附,降低土壤吸附容量。研究结果有助于预测和分析以土壤环境中SEs的环境归趋和生态风险,为科学地回用沼液提供依据...     

UV降解氟喹诺酮类抗生素的动力学及毒性分析

紫外线(UV)光降解在UV消毒及基于UV的高级氧化技术中,对污染物的降解起重要作用。试验选定了环丙沙星、氧氟沙星、恩诺沙星、洛美沙星、诺氟沙星5种氟喹诺酮类抗生素(FQs),探究了UV降解5种选定FQs的基础动力学参数及其降解过程中的毒性变化。结果表明,所选FQs的直接光降解均符合伪一级动力学,溶液pH的变化会引起FQs的解离,FQs各解离态摩尔吸光系数值的范围为 0.24×10³～19.02×10³L/(mol·cm),光降解速率常数值的范围为 0.02×10^-3～0.41×10^-3cm²/mJ,光量子产率的范围为 0.35×10^-2～75.91×10^-2,不同解离态的光降解动力学参数大小关系均为分子态>阴离子态>阳离子态。4种常见无机阴离子(氯离子、硫酸根、硝酸根、碳酸氢根)对选定 FQs 的降解具有不同程度的促进或抑制作用。温度的升高对降解具有微弱的促进作用,目标 FQs 的表观活化能范围为13.26～23.14 k...     

活性污泥对铜和无机氮单一及复合污染的吸附研究

该研究对比分析了活性污泥在铜离子(Cu²⁺)、NH₄⁺、NO₃^-单一及二元、三元复合污染情况下的吸附效果,并进一步研究了其对废水中Cu²⁺、NH₄⁺的吸附动力学和平衡等温线。结果表明本实验条件下：在单一污染情况下,活性污泥对NH₄⁺和Cu²⁺的吸附量分别达6.30 mg/g和1.38 mg/g,但对NO₃^-没有明显的吸附效果;二元复合污染情况下,当Cu²⁺、NO₃^-分别和NH₄⁺共存时均可促进活性污泥对NH₄⁺的吸附,且NO₃^-表现出更显著的促进作用,而NH₄⁺、NO...     

响应曲面优化胺化树脂吸附头孢曲松钠的性能

头孢曲松钠（CS）是常用的抗生素,在地表水和污水厂排水中经常被检出。为提升吸附树脂对CS的吸附性能,该研究通过Friedel-Crafts反应和化学修饰的方法,以低交联度的聚苯乙烯-二乙烯苯树脂为骨架,制备了氨基修饰的超高交联吸附树脂GNH-01。SEM-EDS、BET和FTIR表征结果显示,树脂表面有疏松的小孔,富有含氧和含氮官能团,比表面积较大。以CS为目标污染物,考察了时间、温度、初始浓度、pH、投加量等因素对GNH-01吸附性能的影响,并结合吸附动力学提出了吸附机制。结果表明：在初始浓度为40 mg/L、投加量为1 g/L、温度为30℃、pH=6.18时,吸附效果最好：吸附量为38.62 mg/g,去除率为96.55%。动力学研究表明,吸附过程符合拟二级动力学方程（R2>0.98）。CS在GNH-01上既有物理吸附也有化学吸附,功能基团的引入提升了树脂的吸附性能。此外,氢键作用也增加了吸附过程的吸附量。采用响应曲面法Box-Behnken模型优化了实验条件,探讨了各因素及其交互作用对去除率的影响,确定了最佳吸附条件。以5.00%NaOH溶液为脱附液,GNH-01树脂脱附效...     

地下水环境中甲基叔丁基醚运移过程的动力学模型

建立了地下水环境中甲基叔丁基醚(MTBE)运移过程的变系数动力学模型,并对模型进行了验证和参数灵敏度分析.模拟结果表明,地下水流速和阻滞系数对于MTBE的运移过程影响最为显著,而水动力弥散系数的影响较小,忽略其变化不会对预测地下水环境中污染物运移的环境动力学行为造成太大误差.由此得到的结论可定量研究MTBE在地下水环境中的对流.扩散特征,还可为MTBE污染地下水的预测预报、修复治理等研究提供科学依据.     

环境岩土工程研究若干建议

当今,城市建设已引发越来越多的环境地质问题,由于该类问题多数属于不可逆的地质过程,因此针对其成因机制开展一些前瞻性的基础性研究,为城市建设可持续发展战略的厘定提供必需的理论储备,无疑具有重要意义。本文旨在就目前城市建设中存在的环境岩土工程问题中几个较为突出的方面,提出进一步研究的设想。