典型沼肥灌施农田重金属的时间多尺度特征分析

长期对农田进行沼肥灌施对土壤养分及重金属累积、迁移产生何种影响,尚缺乏系统的调查和研究。选取7—10年灌施沼肥的农田为研究对象,分析耕层土壤中Cu、Zn、Cr、Cd、Pb、Ni、Hg和As的全量及Cu、Zn各形态含量,并对污染水平及生态风险进行评价和预测。结果表明:持续灌施沼肥改变土壤的EC、pH等理化性质,造成P、K等营养元素和重金属Cu、Zn的显著累积。Cu、Zn平均积累速率分别为5.70~6.15、12.13~18.7 mg/(kg·年)。Cu和Zn含量之间具有显著相关性,表明它们同源。外源输入的稀释作用及形态转化使原土壤Cu、Zn赋存形态发生改变。综合污染指数法研究结果表明,养殖场土壤重金属均处于警戒水平。潜在生态风险指数法研究结果表明,养殖场土壤重金属危害程度整体表现为轻微生态危害。Cu、Zn年积累通量分别为10.26~11.07、21.83~33.66 kg/(hm²·年)。预测土壤中Cu、Zn浓度超出风险筛选值时间分别为10.19~11.01、9.16~14.14年。连续多年灌施沼肥将对土壤生态环境造成潜在风险。     

沼液培养的普通小球藻对CO2的去除

利用微藻固定CO2和处理污水已成为微藻应用的一个重要研究方向.利用营养丰富的沼气发酵废液培养小球藻,藻种经驯化后在不同浓度沼液中能良好生长.小球藻在高浓度的CO2中有较好的生长和较强的耐受能力,在1.5%CO2通气下生物量最高.在此基础上考察了沼液中小球藻对CO2的去除情况.结果表明,提高小球藻生长速率和CO2浓度可以增加小球藻对CO2的去除量,降低通气也可提高CO2去除率.在1.5%CO2浓度、通气量60 mL min-1条件下,CO2去除率可达30.61%;在10%CO2浓度、通气量100 mL min-1时最高去除量为279.7 mg L-1 h-1.采用六管串联通气培养小球藻去除粗沼气中的CO2,去除量为(205.80±13.20)mg L-1 h-1,去除率为60.32%±3.73%.在同样的通气量下,CO2的去除量与单管培养相近,去除率是单管培养的近6倍,因此小球藻对沼气中的CO2具有良好的去除效果.图4表2参17     

上下导气系统对生物反应器压实垃圾中渗滤液和填埋气迁移的影响研究

建立了2组实验室模拟填埋场生物反应器,利用上层和下层同时导排填埋气的方法,研究了填埋气和渗滤液在垃圾体中的产生和迁移情况.并在考虑渗滤液回灌的情况下,设置了C1(渗滤液回灌前加压)、C2(渗滤液回灌后加压)2组对照实验.结果表明,C1在加压后出现短暂的水位雍高现象并在第33 d后消失,而C2一直未出现水位雍高现象,上下同时导气系统能促进渗滤液和填埋气排出,#有效缓解和消除水位雍高.压力促使C1、C2的填埋气由往上迁移转变为往下迁移,C1经历了10 d的填埋气向下迁移准备期,而C2在回灌后填埋气直接往下迁移,回灌会促进孔隙通道打开,有利于气液向下排出.     

不同储存条件下餐厨垃圾的变化特征及其厌氧消化产气潜力

餐厨垃圾在储存、运输过程中容易腐败变质,对其资源化利用有一定影响。考察了不同条件下储存时餐厨垃圾pH和细菌总数的变化规律,研究了室温以及5℃条件下,不同储存时间的餐厨垃圾的厌氧发酵产气潜力。结果表明:随储存温度的降低,餐厨垃圾pH值的下降趋势有所减缓,在5℃条件下,8 h内可使餐厨垃圾的pH维持在6.0以上;15℃下餐厨垃圾储存8 h以内,细菌总数小于1.0×10~6cfu/g。室温(30℃)新鲜垃圾的累积产气量最高,达到1 422 mL。在5℃下储存4 h内的餐厨垃圾,其厌氧发酵累积产气量与新鲜餐厨垃圾的产气结果相当,而在5℃下储存8 h时,产气量与新鲜垃圾相比下降了3%,之后,随着储存时间的延长,累积产气量逐渐下降。     

预处理对打捆麦秸贮存和厌氧生物产沼气的影响

秸秆的长期贮存是秸秆沼气工程长期运行的重要保障,预处理是提高秸秆产气性能的常用方法.为此研究了打捆麦秸贮存与预处理一体化的可行性,分析了麦秸预处理后打捆贮存前后麦秸理化特性、物质结构以及厌氧发酵产气特性的变化.结果表明,将麦秸直接打捆后贮存120 d,对麦秸理化特性、物质结构及产气性能的影响均不明显,影响最大的是堆体上层的麦秸,产气量也仅下降了7.40%;将麦秸用NaOH处理后打捆贮存对提高麦秸干物质(total solid,TS)产气量有一定促进作用,麦秸TS产气量较未贮存麦秸和直接打捆贮存后的麦秸(CK)分别提高了7.02%～8.31%和5.68%～16.96%,对麦秸理化特性的影响不明显;麦秸经尿素处理后打捆贮存,不利于麦秸后续产沼气,麦秸TS产气量较CK下降了2.8%～7.71%;麦秸贮存过程中,将麦秸直接暴露于空气中对麦秸有机物的保存及后续产沼气利用均不利,但影响并不显著,CK和尿素处理堆体上层麦秸TS产气量分别下降了7.40%和4.25%.     

蓝藻厌氧消化产沼气技术研究

为了实现太湖蓝藻的资源化和无害化处置,本文在中温（35℃）条件下对蓝藻与猪粪厌氧发酵产沼气进行了研究。在蓝藻与猪粪发酵最佳接种比例1：2、最佳初始pH7．9、最适发酵液浓度2．9％条件下,通过对所产甲烷的分析,得到回归方程B：4885（1-e-0.034565t）,模型的决定系数R2为0．9819,均方差（RMSE）为123,达到收敛判断标准。蓝藻的生物降解率（BD值）为54．4％。pH的变化范围在6．6～7．9之间,能够较好地反应蓝藻与猪粪混合发酵的水解阶段、产酸阶段和产甲烷阶段。发酵结束后,TS去除率达到22．2％,VS去除率达到25．2％。对发酵过程中COD和氨氮变化的研究表明：反应结束后,COD的去除率达87．44％;高浓度的氨氮对厌氧细菌的生长有一定抑制作用,但是并不影响沼气的组份。各反应器所产生的沼气中甲烷和二氧化碳的含量均能保持在50％和35％左右,最高甲烷含量达到70％。     

沼液还田对土壤-作物系统重金属累积的影响:Meta分析

为探讨沼液还田方式、还田时长和重金属带入量等对土壤-作物重金属累积的影响,明确重金属累积影响因素的重要性,对41篇文献和1972对数据进行整合分析.结果表明,单施沼液使土壤As、Cd、Cr、Cu、Zn和作物As、Cr的累积显著提高20.5%、15.2%、25.6%、18.7%、26.3%和14.6%、39.5%,对作物其它重金属累积作用不明显.沼液与化肥混施可显著提高8.05%和4.70%的土壤Cr和Zn的累积且降低作物对As的累积.相关分析表明,土壤As、Cd和Cr的累积速率与沼液还田时长和土壤有机质（SOM）含量呈极显著正相关（P<0.01）,相关系数分别为0.30、0.15、0.13和0.22、0.27、0.22,而与土壤pH值呈极显著负相关（P<0.01）,相关系数分别为0.16、0.13和0.11.沼液还田带入的重金属会促进土壤As、Cd、Cr和作物As、Cd、Cr、Zn的累积,而土壤Cd、Cu和Zn的累积又会促进作物Cd、Cu和Zn的累积,其间相关系数分别为0.45、0.58和0.42.因子重要性分析表明,沼液还田对土壤-作物系统中重金属累积的主要因素是还田时长、SOM和土壤pH值.     

煤泥制备活性炭的研究及应用

以洗煤厂的废料为原料制备活性炭,结果表明,只要其灰分含量小于25%,就可以制备出性能较好的粒状活性炭.活性炭对苯的吸附容量达450mg·g~(-1),对水中对硝基苯酚的饱和吸附容量约为430mg·g~(-1),四氯化碳吸附率约54%,比表面积约1000m~2·g~(-1),碘值700mgI_2·g~(-1),可用于有机溶剂回收、空气与水的净化及作催化剂载体.     

垃圾填埋场防渗浆材对污染物的阻滞规律

基于自行研制的膨润土-水泥-粉煤灰(BCF)浆材和柔壁渗透仪,采用人工配制的重金属离子溶液和有机溶液,以及取自垃圾填埋场的渗沥液对不同高度浆材结石体进行了渗滤试验,试验证明:由于渗滤沉积作用和吸附滞留作用,浆材结石体对Hg、As、Pb、Cr、Cd等重金属污染物的95%,苯酚、苯胺、萘和邻苯二甲酸二丁酯等有机污染物的96%,以及NH4+-N、TN、TP、COD、BOD5等垃圾渗沥液中污染物的60%阻滞在开始渗滤的30 mm范围内,而且随着试样高度增加,对各种污染物的阻滞率基本呈现增大的趋势,并有一定的规律可循。     

沼渣改性复混肥对小白菜生长及品质的影响

将沼渣有机肥与不同比例的化肥配制成不同配方的沼渣复混肥,用作为小白菜生长的基肥。通过对小白菜生长指标及品质的比较,分析不同配方沼渣复混肥对小白菜生长和品质的影响,选出适合小白菜生长并提高其品质的复混肥配方。结果表明,E处理小白菜VC含量为1.582 8 mg/g,可溶性糖含量为42.34%,硝酸盐含量为77.86 mg/kg,叶绿素SPAD值为50.33,更有利于小白菜的生长和品质的改善。