响应面法优化超临界水氧化处理农药废水

在间歇式超临界水氧化系统中对草甘膦农药废水进行降解实验。选取温度、反应时间、过氧量3个量为因素量,总有机碳(TOC)去除率为响应量进行中心组合设计（CCD）。在实验的基础上,利用响应面分析法（RSM）对实验结果进行分析及参数优化：建立了TOC去除率与各个因素关系的二次多项式数学模型;分析了各个因素单独的及相互作用对TOC去除率的影响;优化结果表明,在温度483℃、反应时间29.2 min、过氧量148.4%的条件下,达到了最佳效果,此时TOC的去除率为100%。     

外源硅对不同pH水田土壤吸附铅的影响

通过等温吸附实验,研究了加硅对2种不同pH水田土壤吸附铅特性的影响。实验中用硝酸中和硅酸钠的碱性,各处理间钠离子和硝酸根离子的差异以硝酸钠补齐,消除了因硅酸盐的加入改变体系pH及伴随离子对土壤吸附铅可能产生的影响。结果表明,在本实验条件下,Langmuir方程、Freundlich方程和Temkin方程都能较好地描述不同硅浓度条件下两种土壤对铅的吸附特征,但以Freundlich模型为最优;加硅促进了酸性土壤对铅的吸附,抑制了碱性土壤对铅的吸附。     

响应曲面法优化复合絮凝剂的制备工艺

为了提高染料废水中COD和色度的去除效果,采用响应曲面法对聚硅酸类新型复合絮凝剂的制备工艺进行了优化实验研究。在单因素实验基础上采用Box-Behnken Design(BBD)实验设计方法,设计出了影响染料废水处理效果的3因素3水平共15组实验,其中n(Fe+Al):n(Si)的摩尔比为4～6,n(B+Mg):n(Si)的摩尔比为0.3～0.7,熟化时间为1～3 d。根据15组实验结果,以COD去除率和色度去除率为响应值分别建立了二次多项式响应曲面模型。模型优化结果显示,在n(Fe+Al):n(Si)摩尔比为5∶1,n(B+Mg):n(Si)为0.5∶1,熟化时间为2 d的条件下,制备得到的新型复合絮凝剂聚硅酸铝铁硼镁具有最佳的絮凝处理性能和脱色效果,能有效去除染料废水中的COD和色度,其中出水色度接近于0,COD的去除率达到87.65%,模型验证实验进一步验证了本文所建立的响应曲面法在复合絮凝剂制备工艺优化中的有效性。     

脂肽类生物表面活性剂液体发酵条件的响应面优化

通过Plackett-Burman和Box-Behnken实验对解淀粉芽孢杆菌XZ-173液体发酵生产表面活性素进行了响应面优化研究。首先使用Plackett-Burman实验对影响表面活性素产量的17个因素进行显著性筛选,结果表明,MnSO4、CuSO4、温度和转速为显著性因素。再运用Box-Behnken实验对这4个显著因素的取值进一步优化,得到各因素优化后的数值分别为4.4 mg/L(MnSO4)、0.18 mg/L(CuSO4)、29℃(温度)和163 r/min(转速)。响应面分析结果表明:该菌株产生表面活性素的最佳培养基为:葡萄糖15 g/L,蛋白胨5 g/L,L-谷氨酸钠6 g/L,KH2PO40.8 g/L,MgSO40.4 g/L,KCl 0.4 g/L,酵母提取物3 g/L,L-苯丙氨酸2.5 mg/L,MnSO44.4 mg/L,CuSO40.18 mg/L,FeSO40.12 mg/L;最适培养条件:pH 7.5,温度29℃,转速163 r/min,接种量5%,装液量50 mL/250 mL,摇床培养36 h。在优化后的条件下,表面活性素实际产量为336 mg/L,实际实验结果与模型预测结果相一致。表面活性素采用HPLC技术分离,发现其在浓度仅为50 mg/L时EI24就可达到70%以上,反映了表面活性素优异的乳化活性以及广阔的应用前景。     

曝气和pH对城市污染河道底泥氮形态的影响

以城市重污染河道表层沉积物为研究对象,采用模拟实验方法,探讨了不同曝气方式(水曝气和泥曝气)、上覆水初始pH(自然状态pH=7和pH=11)对城市污染河道底泥氮形态的影响。结果表明:采用水曝气+pH11方式对城市重污染河道上覆水、间隙水中总氮去除率分别为70.03%和44.66%;泥曝气+pH7方式对上覆水、间隙水、底泥中氨氮去除率分别为94.31%、84.07%和68.29%;底泥pH与上覆水总氮浓度呈正相关(p<0.05);泥曝气+pH11方式使底泥含水率、烧失率明显升高,继而影响各形态氮在泥水系统中的赋存,其中底泥吸附态氨氮含量与底泥含水率呈显著负相关(p<0.01),间隙水可溶态氨氮浓度与底泥烧失率显著正相关(p<0.01)。     

环境健康价值评估中的年龄效应研究

在环境健康价值评估研究中,统计寿命价值和年龄之间的关系是理论和实证研究焦点之一,也是重要的学术问题。长久以来,环境政策效益评估中是否应该赋予老年人较低的统计寿命价值一直存在广泛争议,且尚未得到一致性结论。通过设计选择实验,对北京市空气质量改善的健康效益进行了抽样调查,并采用MNL模型对北京市约500个居民的调查数据进行回归分析,估算了不同年龄人群对健康风险减少的支付意愿,针对中国人群中统计寿命价值和年龄之间的关系进行实证探讨。结果表明:一方面,在总体样本中设置年龄虚拟变量,回归结果表明年龄变量系数的符号均显著为负,即年龄因素对减少空气污染带来的死亡风险降低的支付意愿具有显著的影响,年龄越大支付意愿相对越小;另一方面,不同年龄人群分组样本结果显示,统计寿命价值与年龄之间呈现"倒U型"关系,统计寿命价值在中国存在"老年折扣"现象。研究结果可为我国环境政策的健康效益分析中如何考虑年龄的影响提供重要依据。     

中国城市化与能源强度关系的交互动态响应分析

基于1990-2009年的统计数据,建立城市化率和能源强度间的向量自回归模型,运用协整分析、脉冲响应函数和动态方差分解法,从不同视角对两组变量的交互动态响应关系进行分析和预测,旨在揭示我国城市化水平与能源利用效率的内在联系、互动机制与发展趋势。分析结果表明:尽管在短期内呈现波动态势,我国城市化水平与能源强度之间存在长期均衡关系;两组变量的动态脉冲响应为负,体现出城市化率和能源强度之间的反向变动走势;与城市化相比,能源强度的脉冲曲线波动剧烈,说明单纯依靠能源系统内部来改善能源效率缺乏可持续性;方差分解时序值显示,能源强度对城市化变动因素的累计贡献较低,而城市化水平对能源强度变动的影响显著且增长迅速,说明能源强度的降低并不是城市化率提高的主要动力,反之城市化水平的提高对能源强度的下降具有较强的促进作用。由此可见,通过城市的优化开发与系统建设,能够有效促进能源的可持续利用,实现能源消费与经济增长间的均衡发展。     

CVM研究中支付意愿问卷“内容依赖性”的实证研究——以上海城市内河生态恢复CVM评估为例

为检验意愿价值评估法(Contingent Valuation Method,CVM)中争论的焦点问题——支付意愿的问卷"内容依赖性",本文以上海城市内河生态修复为评估对象,构建CVM的假想市场,设计评估顺序、评估对象尺度、嵌套物品等四重方案,通过720份问卷平行调查对同一评估对象在不同问卷中获得的支付意愿,并进行估计值比较和t检验。研究结果显示:支付意愿的数值随评估尺度的增加并不显著增加;单独评估比作为嵌套物品评估具有更高的支付意愿值;在问卷中先被评估的物品居民给出的支付意愿较高;整体物品的支付意愿小于各部分的加总。研究结果验证了国外实证研究文献报道的"范围不敏感"、"嵌入效应"、"顺序效应"、"部分—整体效应"等现象的存在。对此现象的解释主要是收入效应和替代效应。因此,在将CVM研究结果应用于公共政策中应充分考虑上述因素引起的偏差。     

“电改袋”技术在130t／h煤粉炉烟气除尘系统改造中的应用

介绍了“电改袋”除尘系统的工艺特征,分析了130t／h煤粉炉烟气除尘器系统改造为长袋低压脉冲袋式除尘器的技术方案。改造后,除尘器已经稳定运行1年多,各项技术指标均达到设计要求,环境效益与经济效益显著。