反渗透海水淡化水的消毒

反渗透海水淡化是解决水资源危机的一项重要技术。反渗透海水淡化水在饮用水生产过程中需进行消毒以解决微生物污染问题。采用次氯酸钙、二氧化氯和紫外线3种消毒方法,考察了反渗透海水淡化水和自来水的消毒效果,比较了对主要水质指标如pH、硬度和碱度的影响及余氯和余ClO2的衰减性。结果表明,二氧化氯消毒速率最快,次氯酸钙消毒对水质的影响最大,而紫外线的消毒效果最为稳定。可为反渗透海水淡化水的进一步利用提供依据。     

Emissions of gaseous and particulate pollutants in a port and harbour region in India

Ports can generate large quantity of pollutants in the atmosphere due to various activities like loading and unloading,transportation, and construction operations. Determination of the character and quantity of emissions from individual sources is an essential step in any project to control and minimize the emissions.In this study a detailed emission inventory of total suspendedparticulate matter (TSP), particulate matter less than 10 m(PM₁₀), sulfur dioxide (SO₂) and nitrogen oxides (NO_x) for a port and harbour project near Mumbai is compiled. Results show that the total annual average contributions of TSP and PM₁₀ from all the port activitieswere 872 and 221 t yr^-1, respectively. Annual average emissions of gaseous pollutants SO₂ and NO_xwere 56 and 397 t yr^-1, respectively, calculatedby using emission factors for different port activities. The maximum TSP emission (419 t yr ^-1) was from paved roads, while the least (0.4 t yr^-1) was from bulk handling activity. The maximum PM₁₀ emission (123 t yr^-1) was from unpaved roads and minimum (0.2 t yr^-1) from bulk handling operations. Similarly the ratio of TSP and PM₁₀ emission was highest (5.18) from paved roads and least (2.17) from bulk handling operations. Regression relation was derivedfrom existing emission data of TSP and PM₁₀ from variousport activities. Good correlation was observed between TSP andPM₁₀ having regression coefficient >0.8.     

中国能源消费导致的CO2排放量的差异特征分析

运用一种不产生残差的方法——对数平均迪氏指数法LMDI(logarithmicmeanDivisiaindex),对中国部分省份、区域能源消费导致的二氧化碳排放量进行了分解分析。将二氧化碳排放总量的变化分解成五个主要影响因素,即化石燃料的排放系数、能源消费结构、能源强度、人均GDP和人口总数。研究表明我国各省(地区)的二氧化碳排放量在1996年后呈现零(或负)增长趋势,主要影响因素是能源强度的提高;各省(地区)的二氧化碳排放量地区差异显著。因此,要在全国实现二氧化碳排放量的总体减排,应从提高能源利用效率,调整产业结构,消除地区发展的不平衡,逐步改善能源消费结构等方面考虑。     

4种典型纳米材料对小鼠胚胎成纤维细胞毒性的初步研究

为探讨不同种类纳米材料对原代培养小鼠胚胎成纤维细胞(Mouse embryo fibroblasts,MEF)的毒性效应及作用机制,选择4种典型的纳米材料(纳米碳、单壁碳纳米管、纳米氧化锌、纳米二氧化硅)制备颗粒悬液,设立5个剂量组(5、10、20、50、100μg·mL-1)对BALB/c小鼠MEF细胞进行24、48、72h染毒培养,利用细胞形态学观察和噻唑蓝实验(MTT比色法)检测上述4种纳米材料对MEF细胞活性的影响,同时,测定染毒24h后细胞培养液上清中乳酸脱氢酶(LDH)活性以探讨纳米颗粒对细胞膜完整性的影响.结果显示:1)4种纳米材料均能明显影响MEF细胞的生长形态.染毒24h后,MEF细胞发生不同程度的回缩变形,细胞间隙增大,排列稀疏,胞内颗粒物增多,细胞透明度下降.2)纳米碳、纳米氧化锌、纳米二氧化硅对MEF细胞增殖的抑制作用和对细胞膜完整性的损伤作用均随染毒剂量的升高而增强,具有明显的剂量-效应关系,其半数致死浓度(24h-IC50)分别为21.85、21.94、461.10μg·mL-1;碳纳米管组的剂量-效应之间不呈对数线性关系,未能得出其24h-IC50.3)在不同染毒剂量水平上,4种纳米材料的毒性对比差异显著:低剂量水平上纳米碳与碳纳米管的毒性强于纳米氧化锌和纳米二氧化硅,随着剂量的升高纳米氧化锌的细胞毒性升高最为显著.结果提示,纳米材料能够对MEF细胞造成毒性损伤,破坏细胞膜的完整性可能只是作用途径之一;纳米材料的毒性可能受粒径、形状、化学组成等许多因素的影响.     

废活性炭微波再生新工艺的研究

提出用微波加热一二氧化碳活化法再生乙酸乙烯合成用触媒载体废活性炭工艺。采用条件实验法研究了活化时间、二氧化碳流量和微波功率对活性炭碘吸附值，亚甲基蓝吸附值和再生得率的影响，得到微波辐射加热二氧化碳活化再生乙酸乙烯用触媒载体废活性炭的最佳工艺条件为活化时间25min，二氧化碳流量0．2L／min，微波功率700w。在此条件下制得的活性炭碘吸附值为1158．02mg／g、亚甲基蓝吸附值为240mv,／g、得率为74．19％。并对活性炭进行了比表面积的测定和孔结构的分析，活性炭的比表面积为1308．13m^2／g，总孔容为0．76mL／g。     

再生条件对钾基CO_2吸附剂吸附性能的影响

通过固定床实验研究了再生条件对钾基CO2吸附剂吸附性能的影响。深入分析了再生温度和气氛对吸附穿透时间和饱和吸附量的影响。研究发现,当再生温度为200℃,N2气氛下再生时效果最佳,在此条件下再生后钾基CO2吸附剂循环性能良好,10次循环后仍然能有很好的吸附效果;再生气氛中有H2O或CO2时会影响再生反应的进行,不利于吸附剂的再生。     

纳米二氧化钛与镉对斜生栅藻(Scenedesmus obliquus)生长的拮抗效应及其作用机制

人工纳米材料（MNMs）进入水环境将改变传统环境污染物的环境归趋及其毒性作用,两者的相互作用及其机制一直是环境科学领域的热点问题.迄今为止,已有大量MNMs与现存污染物联合毒性作用的研究成果发表,但其潜在的作用机制,尤其是联合作用下的生物响应机制仍未清楚.本文以典型MNMs——纳米二氧化钛（nTiO₂）与重金属镉（Cd²⁺）为研究目标,以斜生栅藻（Scenedesmus obliquus）为受试生物,考察在等效剂量（毒性比1 ∶1）下不同浓度组合nTiO₂和Cd²⁺对斜生栅藻的联合毒性作用模式及其分子机制.结果表明,等效剂量下Cd²⁺和nTiO₂的72h EC₅₀值对比单独暴露时均有显著升高,呈拮抗效应.进一步开展转录组学分析发现,nTiO₂存在下斜生栅藻能量代谢所涉及的光合作用、叶绿素代谢以及淀粉与蔗糖代谢通路发生了显著上调,与藻细胞抗逆效应相关的精氨酸与脯氨酸代谢通路同样呈正向刺激表现.本文首次报道了nTiO₂与Cd²⁺等效剂量联合暴露下,浮游植物通过改变藻细胞抗逆能力与加强能量代谢来降低毒性的生物响应机制.本研究结果为深入理解MNMs与现存污染物的复合环境健康效应提供重要参考和研究基础.     

基于煤矸石制备的聚合氯化铝铁钛及其在二沉池出水处理中的应用

以煤矸石酸浸液为原料,经过钛掺杂、聚合、熟化和浓缩干燥等过程,制备了高效无机高分子混凝剂聚合氯化铝铁钛(PTAFC)。分别考察了钛投加量、pH、聚合温度、聚合时间对PTAFC混凝性能的影响,同时研究了PTAFC对城镇污水处理厂二沉池出水浊度、COD、总磷和氨氮的去除效果,并与聚合氯化铝铁(PAFC)进行了对比。结果表明：在钛铁摩尔比0.3、pH=1.5、聚合温度60 ℃、聚合时间3 h、常温熟化24 h时,所制得的PTAFC性能最佳;在投加量70 mg·L⁻¹、pH=7、反应温度20 ℃、慢速搅拌速度40 r·min⁻¹的混凝条件下,对自配水的浊度、COD和UV₂₅₄的去除效果最好,去除率分别为99.13%、37.25%和39.9%。PTAFC对城镇污水处理厂二沉池出水的浊度和总磷有极好的去除效果,同时对COD和氨氮有一定去除能力,污染物去除能力明显优于PAFC。上述研究成果对有效减少煤矸石的堆存量、拓宽煤矸石利用渠道,实现混凝剂的低成本、高效率工业化生产和应用具有重要的意义。     

好氧颗粒污泥负载纳米二氧化钛强化磺胺嘧啶降解的机制及性能

抗生素在传统污水处理厂的去除效果有限,基于此,制备了一种将纳米二氧化钛(TiO₂)吸附在好氧颗粒污泥上的生物纳米材料,该材料可以在不影响其他污染物去除性能的情况下提高废水中磺胺嘧啶(SDZ)类抗生素的降解,并强化中间产物的进一步转化。结果表明,AGS对TiO₂的吸附满足伪二级吸附动力学,得到的生物纳米材料结构稳定;在TiO₂为20 mg·L⁻¹时吸附速率最快、对污泥内细胞和胞外聚合物影响较小;用该材料降解含SDZ的模拟废水时,紫外光照会促进生物纳米材料中异养菌的活性,提高耗氧有机污染物、SDZ及其中间产物对氨基苯磺酸的去除率,10 h内SDZ平均降解速率可达0.97 mg·(L·h)⁻¹。以上获得的新型生物纳米材料可为抗生素废水的处理提供新的技术选择。     

二氧化碳转化制取燃料及高值化学品研究进展

二氧化碳(CO₂)的捕集及转化技术可将CO₂转化为清洁燃料和高值化学品,是未来缓解能源问题的有效途径之一。基于CO₂的转化机理,结合近几年CO₂转化技术的发展,重点介绍了催化转化、电化学还原、光化学转化、光电催化转化及生物转化技术制备CH₃OH、HCOOH、C₂H₆O、CH₃COOH等一系列高值化学品的研究进展;基于现有技术,通过进一步开发利用新型催化剂,培育优化具有CO₂转化功能的微生物等手段,将CO₂转化技术与多领域技术相结合发展,可为CO₂转化技术的大规模工业化生产及实际应用打下坚实的基础。