活性炭纤维阴极增强电-KMnO4去除水中双氯芬酸

为考察单独活性炭纤维（ACF）,高锰酸钾（PM）,电化学（E）,电-高锰酸钾（E-PM）,活性炭纤维-高锰酸钾（ACF-PM）以及电-活性炭纤维阴极-高锰酸钾体系（E-ACF-PM）对水中双氯芬酸的降解效果,研究了电流强度,溶液初始pH值对E-ACF-PM体系去除水中双氯芬酸的影响,通过ACF表面形态分析,自由基捕获实验,络合反应等探索了E-ACF-PM体系的反应机理.结果表明,在E-ACF-PM体系中电化学（E-ACF）和PM之间有明显的协同作用,双氯芬酸被快速去除.随着电流强度增加（50~200mA）,双氯芬酸去除率增大;pH值增大,体系对双氯芬酸的去除效果越差,pH值为11时去除率仅为31.70%.与ACF-PM体系相比,E-ACF-PM体系阴极电场可以保护ACF不被破坏,同时吸附在ACF上的Mn （VII）得到电子,快速转化成活性氧化剂Mn （III）,实现对目标污染物的快速去除.     

K2FeO4氧化降解3,4－二甲基苯胺的机理研究

以3,4－二甲基苯胺为目标污染物,高铁酸钾（K₂FeO₄）为氧化剂,考察催化氧化过程中的表观动力学及反应机制,确定高铁酸钾降解3,4 －二甲基苯胺的表观动力学方程为：r=0.0043C_A^0.486C_B^1.2477,反应级数为1.7337,符合准二级动力学方程.同时通过GC/MS技术,分析降解过程的中间产物,推测在高铁酸钾的作用下,3,4－二甲基苯胺先转变成2,4－二甲基苯胺,然后苯环上的氨基及甲基先后被氧化,生成4－硝基间苯二甲酸,再发生脱羧反应,生成硝基苯,硝基苯被高铁酸钾进一步攻击,生成苯环正离子,其后开环生成一系列小分子烃类物质,这些物质继续被氧化,最终生成二氧化碳与水.推测该氧化还原过程的控制反应为两步：第一步,高铁酸钾攻击3,4－二甲基苯胺苯环上的侧链;第二步为苯环的开环反应.此降解过程主要包括表面络合催化与界面催化两种反应机制.     

稀土尾矿库周边湿地土壤养分的垂直分布特征

以稀土尾矿库周边湿地土壤作为研究对象,无污染的黄河湿地作为对照样地,在不同深度上研究了总磷、水解氮、速效钾和有机质等土壤养分含量的垂直分布特征。结果显示:整体上0~20 cm土层土壤养分含量高于底层,水解氮随着土壤深度的增加显著降低(P全磷>水解氮>速效钾。整个研究区域的土壤肥力普遍较低,土壤养分表现为有机质最优,全磷和水解氮次之,速效钾最差,耕作层土壤养分高于底层。研究明确了稀土尾矿库周边湿地土壤的垂直分布状况,对当地土壤生态环境保护提供参考。     

g-C3N4制备及其协同PDS可见光催化降解布洛芬的研究

以尿素为主要原料,采用热聚合法在不同条件下制备了光催化剂g-C3N4(石墨相碳化氮),通过改变尿素在马弗炉中加热的温度(350℃、400℃、450℃、500℃)和时间(0.5 h、1 h、1.5 h),得到不同烧结温度和时间的光催化剂,并对其进行X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、傅立叶红外光谱分析仪(FT-IR)、紫外可见漫反射光(UV-Vis)表征,并通过可见光光催化降解布洛芬试验,探究了制备温度、时间对g-C3N4光催化性能的影响;并在溶液中加入PDS(过硫酸钾),联合g-C3N4在可见光下光催化降解布洛芬。结果表明,当烧结温度为500℃、烧结时间为1.5 h时,制备的g-C3N4在可见光区有较强吸收且具有较大的比表面积,以致其表现出最佳的光催化性能;PDS的存在对布洛芬的降解有促进作用,且加快了g-C3N4对布洛芬的光催化降解,相比于纯g-C3N4,4 h内布洛芬的降解率由63%提升为90.5%。以异丙醇、甲醇、对苯醌、草酸钠、重铬酸钾、甲醇分别为羟基自由基(·OH)、·OH和硫酸根自由基(SO4^-·)、超氧自由基(·O2-)、空穴(h+)、电子(e^-)的捕获剂。通过对反应过程的活性物种鉴定,·OH、SO4^-·、h+、e^-均参与了布洛芬的光催化降解,其中h+在反应中的贡献率达到了82.9%,在降解布洛芬过程中起主导作用;在反应体系中添加PDS后,催化剂g-C3N4的荧光强度变小,即加入PDS能够有效降低g-C3N4的光生空穴与电子的复合率,提高g-C3N4的光催化性能。     

云母类矿物钾肥的施用效应

我国钾资源贫乏，目前使用的钾肥主要靠国外进口．通过物理、化学和生物的方法，对云母类矿石进行活化而制成云母类矿物钾肥，不失为解决我国南方土壤钾素缺乏问题的一条有效途径．本文对中科院地化所提供的通过活化处理制取的云母类矿物钾肥进行了肥效试验．结果表明，施用云母类矿物钾肥与施用等钾量的氯化钾相比，无论是作物的吸钾能力，还是土壤的供钾能力．前者都比后者显著提高．因此，开发云母类矿物钾肥资源具有广阔的前景．     

Piggery: From environmental pollution to a climate change solution

Pig farms are a vital component of rural economies in Australia. However, disposal of effluent leads to many environmental problems. This case study of the Berrybank Farm piggery waste management system in Victoria estimates greenhouse gas (GHG) benefits from three different activities. Analysis reveals that the capturing and combusting of methane from piggery effluent could save between 4859 and 5840 tCO₂e yr^{? 1} of GHG emissions. Similarly, using methane for replacing fuels for electricity generation could save another 800 tCO₂e yr^{? 1}of GHGs. Likewise, by utilizing the biogas wastes to replace inorganic fertilizers there could be a further saving of 1193 to 1375 tCO₂e yr^{? 1} of GHG, depending on the type of fertilizers the waste replaces. Therefore, a well-managed piggery farm with 15,000 pigs could save 6,852 to 8,015 tCO₂e yr^{? 1}, which equates to the carbon sequestrated from 6,800 to 8,000 spotted gum trees (age = 35 year) in their above plus below-ground biomass. Implementation of similar project in suitable areas in Australia could have significant environmental and financial benefits.     

高铁酸钾调理改善活性污泥脱水性能的反应机制研究

研究了高铁酸钾(K_2FeO_4)对处理活性污泥脱水性的效果,重点考察了不同pH和剂量条件下,K_2FeO_4调理对污泥过滤脱水特性和胞外聚合物(EPS)分布和组成的影响,以深入认识K_2FeO_4调理污泥的反应机制.研究表明,K_2FeO_4调理效果随pH值的降低而改善,其不仅有氧化裂解作用导致结合型EPS(BEPS)释放,同时其还原产物三价铁离子兼具混凝功效,能够通过电中和与界面吸附去除部分溶解性EPS(SEPS),同时压缩EPS结构,增强污泥絮体结构.此外,当pH值为3,K_2FeO_4投加量为0.1 g·g~(-1)(以TSS计)时,污泥过滤脱水速率和程度均达到最佳.过量投加K_2FeO_4(0.2 g·g~(-1),以TSS计)后,BEPS大量释放,污泥过滤阻力增加,脱水性能恶化.     

施用磷酸盐和沸石对土壤镉形态转化的影响

本试验在室内模拟外源Cd污染土壤,研究了磷酸二氢钾、磷酸氢二铵和沸石单独施用,以及沸石和磷酸氢二钾、沸石和磷酸氢二铵二者配施,对Cd污染土壤形态变化的影响.结果表明,施用不同改良剂后,土壤交换态Cd含量出现不同程度降低,而碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、有机结合态和残渣态Cd含量增加.与对照相比,单独施用磷酸二氢钾、磷酸氢二铵和沸石,以及沸石和磷酸氢二钾配施、沸石和磷酸氢二铵配施分别使土壤有效Cd含量降低25.2%~51.7%、21.6%~46.8%、6.4%~23.2%、38.6%~61.4%和34.1%~56.4%.各处理均能提高土壤速效磷含量,且土壤速效磷含量与有效态Cd含量呈极显著负相关,相关系数r=-0.902 6,各处理之间土壤p H值与有效态Cd含量存在负相关关系.由此可知,在施用磷酸盐和天然沸石条件下,土壤速效磷含量的变化是降低土壤镉有效性的主要因素.     

过硫酸钾消解-离子色谱法测定地表水中总氮的研究

用国标方法HJ636-2012测定地表水中总氮的过程中,过硫酸钾和氢氧化钠在220 nm对吸光度有干扰.为了消除其影响,建立过硫酸钾消解-离子色谱法测定地表水中总氮的新方法.用碱性过硫酸钾消解,采用离子色谱法测定水中总氮的浓度.总氮校准曲线线性关系良好,线性相关系数r达0.999 0,相对标准偏差(RSD％)为0.67,加标回收率为94.8％～105％,方法检出限为0.01 mg/L.该方法的精密度和准确度都能满足需求,适用于地表水中总氮的测定.     

用分光光度法测定有机质的研究

在强酸性溶液中、165℃和催化剂作用的条件下,土壤中的有机碳被K2Cr2O7迅速氧化,而K2Cr2O7中的Cr6+还原成Cr3+,Cr3+在600nm波长上有特征吸收,其吸光度与有机碳的浓度成正比。根据吸光度可计算出土壤有机质的含量。实验证明试剂和工作曲线的斜率有很好的稳定性和重现性。分光光度法测定有机质快速、准确。