Removal of clofibric acid from aqueous solution by polyethylenimine-modified chitosan beads

Polyethylenimine （PEI）-modified chitosan was prepared and used to remove clofibric acid （CA） from aqueous solution. PEI was chemically grafted on the porous chitosan through a crosslinking reaction, and the effects of PEI concentration and reaction time in the preparation on the adsorption of clofibric acid were optimized. Scanning electron microscopy （SEM） showed that PEI macromolecules were uniformly grafted on the porous chitosan, and the analysis of pore size distribution indicated that more mesopores were formed due to the crosslinking of PEI molecules in the macropores of chitosan. The PEI-modified chitosan had fast adsorption for CA within the initial 5 h, while this adsorbent exhibited an adsorption capacity of 349 mg· g^-1 for CA at pH 5.0 according to the Langmuir fitting, higher than 213 mg· g^-1 on the porous chitosan. The CA adsorption on the PEI- modified chitosan was pH-dependent, and the maximum adsorption was achieved at pH 4.0. Based on the surface charge analysis and comparison of different pharmaceu- ticals adsorption, electrostatic interaction dominated the sorption of CA on the PEI-modified chitosan. The PEI- modified chitosan has a potential application for the removal of some anionic rnicropollutants from water or wastewater.     

Quantitative characterization of Cu binding potential of dissolved organic matter （DOM） in sediment from Taihu Lake using multiple techniques

Dissolved organic matter （DOM） plays an important role in heavy metal speciation and distribution in the aquatic environment especially for eutrophic lakes which have higher DOM concentration. Taihu Lake is the third largest freshwater and a high eutrophic lake in the downstream of the Yangtze River, China. In the lake, frequent breakout of algae blooms greatly increased the concentration of different organic matters in the lake sediment. In this study, sediment samples were collected from various part of Taihu Lake to explore the spatial difference in the binding potential of DOM with Cu. The titration experiment was adopted to quantitatively characterize the interaction between Cu（II） and DOM extracted from Taihu Lake sediments using ion selective electrode （ISE） and fluorescence quenching technology. The ISE results showed that the exogenous DOM had higher binding ability than endogenous DOM, and DOM derived from aquatic macrophytes had a higher binding ability than that derived from algae. The fluorescence quenching results indicated that humic substances played a key role in the complexation between DOM and Cu（II） in the lake. However, because of the frequent breakout of algae blooms, protein-like matters are also main component like hnmic matters in Taihu Lake. Therefore, the metals bound by protein-like substances should be caused concern as protein-like substances in DOM were unstable and they will release bound metal when decomposed.     

尾矿坝渐溃的尾砂泄流理论模型与泄砂量计算

为了建立适用于工程上运用的尾矿坝漫顶逐渐溃坝的尾砂出流计算模型,利用细颗粒泥沙的悬移质运动形式,及含沙浑水的流态变化,建立了理论泄流模型。同时,根据溃坝过程的不同时期,给出了适宜的溃坝水流的流量计算公式、尾砂颗粒的沉速计算方法、挟沙力的计算方法以及浑水容重的计算式。该计算模型有助于渐溃泄沙量的预测,是尾矿坝漫顶逐渐溃坝模型的重要组成部分。     

基于环境基尼系数最小化模型的水污染物总量分配优化

本文通过应用WASP模型计算出研究区域环境容量及其在各镇的空间分布,在此基础上确定整个区域的污染物目标总量.结合研究区域实际情况,提出并开发了基于经济、社会和资源禀赋的综合环境基尼系数最小化模型,用于污染物目标总量分配的最优化求解.最终分配方案相比污染物现状排放、容量分配两种情形而言,COD的基尼系数分别下降15.1%和8.4%,氨氮的基尼系数分别下降11.0%和13.7%,分配方案更加公平、合理.在最终优化分配所得的COD削减方案中,长泾镇削减比率最高,达到20%,削减量为231.74t/a;在相应的氨氮削减方案中,祝塘镇削减比率最高,达到59.9%,削减量为59.74t/a.     

流域污染负荷解析与环境容量研究

以安徽省太平湖流域为例,运用监测、统计数据以及排污系数法对流域内8种污染源的污染排放情况进行全面解析,结合一维水质模型、沃伦威得尔模型以及狄龙模型等水质模型的应用,在流域水质监测的基础上核算了太平湖及主要入湖河流的水环境容量.结果表明, 2011年,太平湖流域污染物入湖量为:COD 3863.75t/a, NH3-N 410.24t/a, TP 51.63t/a;城镇和农村生活污染为太平湖流域的主要污染源,约占流域入湖污染物总量的60%;麻川河和浦溪河流域的污染最严重;流域污染物的排放在空间上呈现较为明显的区域分布,经济发达区域污染相对较严重.在当前水质目标下,太平湖仍有相当大的可用容量;浦溪河、秧溪河和舒溪河流域的氨氮和总磷排放量接近环境容量,需进行总量控制及削减.     

Pd/CZ/Al2O3催化剂的制备、表征与三效催化性能

以共浸渍法制得的氧化铝负载铈锆固溶体为载体,并浸渍贵金属Pd得到了Pd/CZ/Al₂O₃催化剂.实验结果表明,该催化剂在老化前后都表现出良好的三效催化活性,新鲜样品Pd/CZ/Al₂O₃活性与Pd/CZ相当,老化后样品前者优于后者.结合XRD,BET,TPR等表征手段,讨论了Pd/CZ/Al₂O₃的催化活性特别是高温老化后活性与其组成结构之间的内在关系,揭示了其老化后仍具有较高活性的主要原因在于保持了Pd与CZ/Al₂O₃复合载体之间的强相互作用(SMSI).     

基于粒子群算法的燃气管线泄漏疏散能力分析

为研究燃气管线泄漏事故人员疏散能力,统计分析近年国内燃气泄漏典型事故,得出第三方违章作业施工为燃气泄漏事故比例最高的直接原因及燃气泄漏事故伤亡人数发展趋势,在此基础上,引入粒子群PSO算法,以某施工引起的燃气管线泄漏事故为实例,研究领导者的领导能力和应急处置能力对员工之间信息交流及人员应急疏散能力的影响。分析实例显示现场领导者学习因子偏低,指挥能力差,直接影响事故现场的应急疏散自救行为,甚至改变疏散路径。并进一步分析模拟得出,学习因子提高后,现场领导者和员工的信息更新与交换效率大幅提升,应急疏散能力随之提高,进而提出实用性对策措施和建议,为提升燃气管线泄漏事故应急疏散能力提供技术参考。     

垃圾填埋场覆盖黄土的甲烷氧化能力及其影响因素研究

利用西安江村沟填埋场不同覆盖时间的临时覆盖黄土和新鲜黄土掺堆肥配置的土样,开展了甲烷氧化培养瓶试验,培养历时最长达22d,研究了不同覆盖时间的覆盖黄土和不同堆肥掺量的新鲜黄土的甲烷氧化能力,以及含水量对覆盖黄土甲烷氧化能力的影响,分析了甲烷氧化过程中各组分气体体积变化关系.研究结果表明:不同覆盖时间的覆盖黄土的甲烷氧化能力相差很大,覆盖3~5年的黄土最大甲烷氧化能力达26.05~53.95μg CH4/(g×h), 而未覆盖的新鲜黄土几乎没有甲烷氧化能力.在新鲜黄土中掺入堆肥,能有效提高其甲烷氧化能力,且在堆肥掺量小于50%时,土样的最大甲烷氧化能力与堆肥掺量呈正比例关系.含水量对覆盖土的甲烷氧化能力有很大影响,黄土甲烷氧化的最适宜含水量约为20% ~ 30%.在甲烷氧化过程中,甲烷氧化菌将CH4中约44%的碳氧化为CO2,其余碳转化为甲烷氧化菌胞内物质.实际工程中进行覆盖层设计时,需要根据填埋场实际产气量和覆盖层导气性确定与甲烷通量相匹配的甲烷氧化速率,进而合理确定堆肥掺量.     

热带海岛地区大气环境容量研究

采用WRF-CALPUFF空气质量模型模拟了海南省不同季节大气污染物扩散特征,并基于模型模拟结果采用多目标线性优化方法估算了海南省主要工业园SO2和PM10的环境容量。研究表明:春季和秋冬季海南省大气污染受外来污染源影响大,本地源春季和夏季对大气环境质量影响较大;为保持环境空气质量一级标准要求,海南省主要工业园PM10和SO2的环境容量分别为7.32万,6.38万t/a。     

关中城市群生态足迹演变趋势及公平性评价

自然资本与人造资本的分配公平与配置效率是可持续共享区域生态资源的保证。论文在测算2005—2014年关中城市群生态足迹的基础上,以生态足迹、生态承载力、GDP分别表征区域内自然资本需求、自然资本收益、人造资本收益,采用基尼系数、时空分析指标、生态承载系数、经济贡献系数分析区域资源分配公平与配置效率的程度。结果显示,2005—2014年,关中城市群生态承载基尼系数、经济贡献基尼系数、综合基尼系数分别置于 [0.18, 0.20]、[0.24, 0.29]、[0.23, 0.28]区间。同时,结果表明,关中城市群GDP上升趋势显著快于生态足迹,生态要素匹配较好,其中,咸阳市、宝鸡市、铜川市属相对“高生态承载贡献、低经济贡献”城市,西安市、杨凌示范区属相对“高经济贡献、低生态承载贡献”城市。