Effect of Ca:Mg ratio and high ammoniacal nitrogen on characteristics of struvite precipitated from waste activated sludge digester effluent

This study revealed the relationship between the presence of calcium impurities and ammoniacal nitrogen concentration upon crystallization of struvite. The research hypothesis was that the presence of both calcium and high concentrations of ammoniacal nitrogen(328–1000 mg/L) in waste activated sludge may influence the struvite quality and acid stability. Hence, we studied the impact of Ca:Mg ratio upon morphology, particle size, purity and dissolution of struvite, in the presence of varying levels of excess ammoniacal nitrogen. X-ray diffraction revealed that up to 31.4%amorphous material was made which was assigned to hydroxyapatite. Increasing the ammoniacal nitrogen concentration and elevation of the Mg:Ca ratio maximized the presence of struvite. Struvite particle size was also increased by ammoniacal nitrogen as was twinning of the crystals. Tests with dilute solutions of organic acid revealed the sensitivity of struvite dissolution to the physical characteristics of the struvite. Smaller particles(21.2 μm) dissolved at higher rates than larger particles(35.86 μm). However,struvite dissolved rapidly as the p H was further reduced irrespective of the physical characteristics. Therefore, addition of struvite to low p H soils was not viewed as beneficial in terms of controlled nutrient release. Overall, this study revealed that waste activated sludge effluent with high ammoniacal nitrogen was prospective for synthesis of high quality struvite material.     

一株产脲酶菌株的分离及其对Cd2+的去除研究

微生物诱导碳酸盐沉积(MICP)技术是目前镉污染治理的研究热点.本研究从土壤中分离出了一株高效产脲酶菌株,培养44 h后,该菌株对尿素的水解率达90.5%,培养液pH高达9.15.该菌株能诱导Cd~(2+)形成碳酸盐,对0.1 g·L~(-1)的模拟镉污染污水中游离态Cd~(2+)的固化去除率达70.5%.XRD和FTIR结果显示,固化产物为碳酸镉;SEM结果显示,固化产物粒径为10~100μm,主要以椭圆形颗粒包裹在细菌表面.固化产物可耐受pH为3.5,预示该菌株在治理镉污染方面具有应用潜能.     

桂江流域夏季水-气界面CO2脱气的空间变化及其影响因素

河流具有复杂的流域空间异质性,加之岩溶区河流富钙偏碱高溶解无机碳的特殊环境,使得河流水-气界面CO_2脱气出现显著的空间变化.为揭示岩溶区河流水-气界面CO_2脱气的空间变化特征及其影响因素,利用主要离子、物理化学参数、δ~(13)C_(DIC)等数据以及模型法和浮游箱法分析桂江流域水-气界面CO_2脱气特征.结果表明:(1)桂江流域水文地球化学表现出明显的空间变化特征,HCO_3~-、Ca~(2+)以及电导率、总溶解性固体(TDS)、SIc、p CO_2都表现出中游支流中游下游上游的相似的分布特征;(2)桂江流域在监测期间均表现出CO_2脱气,为大气CO_2的源,脱气通量平均值为237 mg·(m~2·h)~(-1),位于世界河流平均CO_2脱气通量范围内,但桂江流域CO_2脱气在不同的河段表现出明显的空间变化,中游支流和中游明显大于上游和下游;(3)桂江流域中游干流和支流CO_2脱气主要受到碳酸平衡系统的影响,但同时中游支流受到生物光合作用的影响.此外,上游CO_2脱气通量主要受到大气环境因素的影响,而下游CO_2脱气通量则受到诸多因素的共同影响.     

西藏拉萨河流域河水主要离子化学特征及来源

为掌握拉萨河流域水化学的时空变化特征、来源以及主要控制因子,于2014年8月~2015年7月在拉萨河拉萨水文站断面定点采集水样,并对其主要的化学离子进行分析.结果表明:HCO_3~-是主要的阴离子,占离子总量的68.73%,SO_4~(2-)含量其次,Ca~(2+)是主要的阳离子,占离子总量的67.75%,其次为Mg~(2+),拉萨河流域四季的pH值介于8.31~8.90,平均值为8.59,整体偏碱性,其中夏季的pH平均值最高,主要是因为水生植物光合作用以及浮游植物生长的影响.EC值介于155.0~257.0μS·cm-1之间,平均值为210.5μS·cm-1,TDS均值为181.35 mg·L-1,高于世界河流平均值.这是因为高原构造抬升活动频繁,造成岩石机械风化加强,从而加速岩石溶解.拉萨河流域的主要离子浓度大小表现为冬季春季秋季夏季的变化规律.离子来源分析表明,HCO_3~-、Ca~(2+)和Mg~(2+)主要来源于碳酸盐岩的风化,Cl-、SO_4~(2-)、NO_3~-离子主要来源于大气和岩石风化.此外,由于降雨和冰川融水的稀释作用,河流中的主要离子浓度与河流径流量呈现负相关的关系.     

农耕驱动西南喀斯特地区坡地石质化的机制

论文介绍了西南喀斯特地区坡地岩土组构与产流产沙的特点,系统阐明了农耕促进土壤地表、地下流失和生物流失,间接驱动坡地石质化的机制,和犁耕运移土壤,直接驱动坡地石质化的机制。分析了石质坡地和土质坡地的农耕驱动土地石质化的主要方式,并给出了相应的防治对策。坡腰土石质土地是西南喀斯特丘陵坡地加速石质化发生的主要地段,要痛下决心,彻底改变坡腰土石质土地的农业利用方式,尽可能退耕还林、还灌、还草,尽量避免犁耕运移土壤和扰动土壤。     

钙钛矿CaFeO_3光催化降解大红染料废水性能的研究

用柠檬酸络合法制备钙钛矿型复合氧化物CaFeO3,并以其为光催化剂对水溶性染料进行光催化降解实验。讨论了光催化反应时间、催化剂投加量、光照强度、pH值、以及外加氧化剂(H2O2)等因素对光催化活性的影响。实验结果表明:在催化剂投加量0.4g,降解时间180min,pH值2,光照强度200W,H2O2的投加量5mL时,大红染料的降解率可达99.83%。     

高效吸收氧化法处理炼油工业恶臭气体研究

以碳酸钠溶液为吸收液,对苯二酚为催化荆,研究了对炼油企业硫化氢恶臭气体的吸收氧化效果,考察了吸收氧化的影响因素、再生方法及再生效果。结果表明：高效氧化吸收法处理硫化氢恶臭气体效果很好,吸收液可循环使用。     

含碳酸盐水溶液中扑热息痛的光解研究

采用动力学方法研究了环境浓度范围内的扑热息痛在含碳酸盐溶液中的光解,比较了碳酸盐自由基和羟基自由基对扑热息痛的光解效果,探讨了pH值、硝酸根离子、腐殖质、氯化钠、钙镁离子等因素对扑热息痛光解的影响.利用GC/MS技术鉴定了扑热息痛的光解产物,并探讨了扑热息痛在碳酸根体系中可能的光解途径.结果表明,扑热息痛与碳酸盐自由基反应的二级反应速率常数为 k.=5.0×107L·(mol·s)-1,低于与羟基自由基反应的二级反应速率常数kb=8.1×109L·(tool·s)-1,但是由于天然水体中碳酸盐自由基的稳态浓度较高,所以碳酸盐自由基对扑热息痛光解的影响和羟基自由基大致相当.提高体系pH值,加入硝酸根离子、氯化钠或者钙镁离子都会加快扑热息痛的光解速率;而加入Suwannee河富里酸则会降低光解速率.     

利用蒸氨废液生产纳米级碳酸钙的研究

在对目前国内外学者制备超细碳酸钙方法的系统分析基础上,提出了新的工艺,即以蒸氨废液作为主要原料,通过与自制碳酸钠溶液发生复分解反应来制备纳米碳酸钙。确定了蒸氨废液和碳酸钠溶液的混合方式、反应温度、反应时间和搅拌速度等最优条件。最后进行了初步的经济分析。     

碳酸盐岩风化残积层红黏土的边坡稳定性

根据工程实例,分析了碳酸盐岩残积层红黏土风化壳的特征及红黏土的工程地质性质,并探讨了红黏土边坡的稳定性问题.