负载氧化镧的活性炭还原NO的研究

稀土金属具有一些特殊的性能,这使得其对碳质材料还原NO的反应可能表现出特殊的催化效果,而此方面的研究没有报道.为了研究稀土金属对活性炭还原NO反应的催化效果,采用浸渍法制备了负载氧化镧的活性炭颗粒(La/C),并在无氧的固定床反应器中进行了程序升温反应和等温反应,考察了气体流量、NO的入口浓度、反应温度和氧化镧负载量对反应活性的影响,同时对反应机理和动力学进行了初步探讨.研究结果表明负载氧化镧的活性炭还原NO的反应是一级反应.由于炭表面3%(质量分数)的氧化镧的存在,C-NO反应的起始反应温度从500 ℃降低到300 ℃,反应活性大大提高,反应活化能从88.95 kJ/mol降低到51.05 kJ/mol.氧化镧的负载量对反应活性有重要影响,但负载量的大量增加对反应活性的提高效果甚微,最佳负载量为1.5%.La/C体系在反应中较稳定,而反应温度的升高对其稳定性不利.     

活性污泥吸附结晶紫的研究

通过批量实验对比了活性污泥和粉末活性炭对结晶紫的吸附性能,进行了活性污泥吸附结晶紫的动力学研究,考察了搅拌速度和活性污泥,结晶紫比例对活性污泥吸附结晶紫的影响.结果表明,活性污泥对结晶紫的吸附等温方程同时符合Langmui,和Freundlich方程,而粉末活性炭对结晶紫的吸附更符合Freundlich方程;活性污泥对结晶紫具有很好地吸附性能,最大吸附量达到571.26 mg·g-1,远高于粉末活性炭的131.09 mg·g-1.应用假一级和假二级反应动力学模型对实验数据进行验证,表明活性污泥吸附结晶紫更符合假二级反应动力学模型.搅拌速度仅对转速低于500 r·min-1时的污泥吸附速度有影响,吸附速度随着搅拌速度的增加而加快,但并不影响活性污泥对结晶紫的最终吸附平衡.当活性污泥/结晶紫比例较低时(10:1,质量比),出水中结晶紫的浓度随着初始结晶紫浓度的增加而增加,而当初始比例为20:1和50:1时,初始结晶紫的浓度对出水几乎没有影响.     

在磁场中活性炭吸附有机物的研究

将磁化技术引入吸附过程中，考察了磁场处理对活性炭吸附苯、硝基苯、苯甲酸、氯苯和苯酚的影响．结果表明，预磁处理能使非极性物质苯和极性较小的氯苯、苯酚在活性炭上的吸附容量减小，而使极性较大的苯甲酸和有NO2基团的硝基苯的吸附容量增大．增大磁场强度能加强苯和苯甲酸的磁处理效果。     

堆肥添加剂降低碳氮损失的微生物学机制研究

为了探明添加剂如何影响堆肥微生物优势群落的演替进而影响碳氮损失,以玉米秸秆和鸡粪为原料,添加不同量的生物质炭和凹凸棒作为添加剂,设置5个处理（CK （鸡粪+玉米秸秆）、BC1（鸡粪+玉米秸秆+5%（干重）生物质炭）、BC2（鸡粪+玉米秸秆+10%（干重）生物质炭）、PG1（鸡粪+玉米秸秆+5%（干重）凹凸棒）和PG2（鸡粪+玉米秸秆+10%（干重）凹凸棒））进行堆肥.结果表明,相较于CK,BC1、BC2、PG1、PG2处理的碳和氮损失分别减少了8.60%、12.05%、2.03%、6.14%和14.54%、20.14%、8.40%、11.23%.优势微生物菌群与碳氮损失的冗余分析表明,添加10%生物质炭和添加10%凹凸棒都显著促进了堆肥过程中固氮类细菌相对丰度,而抑制反硝化细菌的相对丰度,且添加10%生物质炭效果更佳;KEGG分析表明,添加10%生物质炭显著影响氨基酸代谢和碳水化合物代谢功能基因,而添加10%凹凸棒显著影响氨基酸代谢功能基因.由此可见,10%添加剂的碳氮损失都低于5%添加剂的处理,添加生物质炭的碳氮损失都低于凹凸棒处理,添加剂通过影响优势微生物群落及其氨基酸代谢和碳水化合物代谢功能基因抑制堆肥过程中的碳氮代谢,从而减少碳氮损失.     

糠醛废水制备醋酸钙镁工艺中活性炭最佳吸附条件的试验研究

为了提高糠醛废水中和法生产醋酸钙镁(CMA)的纯度,采用活性炭对含CMA约30%的浓缩液进行预处理,结果表明活性炭吸附的最佳工艺条件为:活性炭使用量占液体质量的10%,加入少量硅藻土为助滤剂,温度为60℃,充分混合吸附30 min,反复过滤6次CMA含量可达29.19%.     

碳排放权初始分配方法与问题分析

为了有效减缓气候变化对人类社会可持续发展的威胁,积极有效控制二氧化碳的排放刻不容缓。排污权交易理论的提出与发展为低成本高效率地解决气候变化问题提供了可能。在深入研究排污权交易理论以及对比初始排污权分配的方法基础上,结合国内排污权交易市场与碳金融市场的发展情况,为国内构建成熟的排污权交易市场提出建议。     

UASB反应器对印染废水中碳、氮、硫的协同去除研究

采用"UASB-缺氧好氧-混凝沉淀"组合工艺对印染废水进行中试处理研究.结果发现,UASB反应器不仅可以解决印染废水可生化性低、色度高的问题,还对废水中的碳、氮、硫具有协同去除作用,优化条件下UASB可将废水B/C从0.18~0.26提高至0.4以上,对色度、COD、TN、SO_4~(2-)、S~(2-)平均去除率分别为77.0%、36.4%、38.5%、77.5%、60.1%.同时,为了探究碳、氮、硫协同去除机理,对优化条件下的运行数据进行了分析并采用454高通量测序技术进行菌种鉴定.结果表明,UASB反应器内存在硫酸盐还原、厌氧氨化、同步脱硫反硝化和硝化反硝化4种作用,从而造成了碳、氮、硫的同步去除.菌种鉴定未发现产甲烷菌,说明产甲烷菌受到了抑制,UASB反应器很好地停留在了水解酸化阶段.进一步结合小试研究得出,硫酸盐还原是促使硝化反硝化、脱硫反硝化产生的原因,同时也促进了有机物去除.总体而言,硫酸盐还原促进了碳、氮、硫的协同去除.     

教室内二氧化碳污染和新风量测定

新风量不足,呼吸产生的二氧化碳可造成教室内CO_2浓度严重超标,影响学生学习,降低课堂教学效果。以人呼出的CO_2作为示踪气体,测定研究教室有人和无人情况下教室内CO_2浓度变化,对教室新风量进行计算,其结果:室内CO_2排放条件不同,相应方程计算所得新风量基本一致,用忽略室外CO_2本底浓度的新风量计算公式,结果有约17%的误差。开启门窗产生对流,可保障教室内空气的新鲜。     

基于宏基因组技术获得的对厌氧氨氧化菌代谢的新理解

厌氧氨氧化菌(Anaerobic ammonium oxidation bacteria,AAOB)是化能自养菌,由于其生理代谢的奇异性、细胞结构的特殊性以及对氮素循环的重要性,已成为环境工程、微生物以及海洋生物学等领域的研究热点.然而,AAOB未能实现纯培养的现状已成为AAOB代谢途径研究的巨大障碍.近年来兴起的宏基因组技术(Metagenomics)为AAOB代谢途径的研究提供了新手段.采用宏基因组技术,可直接研究微生物群体中某特定微生物基因组的结构与功能,摆脱了传统微生物学研究对纯培养的依赖,使未培养微生物的认识和开发成为可能.本文首先简述获取AAOB宏基因组信息的过程,然后通过比较由传统代谢研究方法和宏基因组技术获得的AAOB代谢途径的研究成果,论述基于宏基因组技术获得的对AAOB代谢的新理解,得出以下结果和结论:1)AAOB的碳素固定途径为乙酰辅酶A途径,碳素固定的还原力来自NADH或者QH2;2)AAOB氮素转化的重要中间产物是NO,而非NH2OH,并提出了以NO为核心的AAOB代谢的改进模型;3)AAOB的ATP合成途径为氧化磷酸化,推测的电子传递途径为N2H4—QH2—细胞色素bc1复合体;细胞色素bc1复合体再将电子用于NO2-还原和N2H4合成.AAOB的宏基因组技术使AAOB代谢途径的研究更具方向性.随着分子生物学理论和技术的不断发展,宏基因组学的升级技术(如宏转录组学、宏蛋白质组学)将为AAOB代谢途径的研究提供新的方法与平台.图3表1参51     

响应曲面法优化物理活化制备羊骨基活性炭工艺

为通过物理活化法制备羊骨活性炭,采用响应曲面(Response surface methodology,RSM)实验设计,以活化温度、活化时间、CO2流量为试验因素,以碘吸附值为响应值,建立数学模型,工艺条件进行优化。结果表明:最佳工艺条件为活化温度476.05℃、活化时间9.34 min、CO2流量159.4 mL/min,在此条件下碘吸附值为411 mg/g;通过对碘吸附值曲面方程和二次多项回归方程解逆矩阵得知该方程的预测值与实际值之间具有较好的拟合度。