电化学法处理聚驱采油废水的研究

采用电化学法处理油田开发三次采油过程中产生的聚驱采油废水,考察了pH值、反应时间、电流强度对污染物降解效果的影响.结果表明,pH=3.25时,COD和HPAM去除率最高,分别达到83.03％和98.66％;电流强度为0.8A时,COD及HPAM去除率最高,为85.24％和99.63％;pH=3.25、电流强度为0.8A时,COD及HPAM去除率随时间延长而增大,反应30 min后去除率基本不变.研究了处理过程中电流效率的变化,发现反应前10 min内电流效率最高,达23.63％;并通过投加与电化学溶出的新生态铁等量的铁盐絮凝剂(FeSO4)分析了电化学中电絮凝作用的贡献,酸性条件下电化学过程对COD去除率为83.79％,同等条件下,FeSO4混凝的COD去除率为70.31％,电化学作用过程中氧化、气浮及电场作用对COD的去除率贡献最高为13.48％,因此,电化学法处理聚驱采油废水的主要作用机理为电絮凝作用.研究表明,电化学法能有效降解聚驱采油废水.     

基于聚类与多元回归的空气质量预报模型开发

为了方便准确地预测空气污染物浓度,基于气象因子聚类与多元回归的方法,以广东省顺德区为例开发了空气质量统计预报模型。预报模型能够较好地模拟出顺德区NO2、SO2、CO、PM10、PM2.5日均浓度和O3日最大8 h浓度水平和变化趋势,模型的模拟结果与实测值具有较高的相关性(相关系数R约为0.76),标准化平均偏差为1.2%~13.4%,标准化平均误差为14.2%~30.3%,模型普遍略为高估各项污染物浓度水平。预报模型具有简单易行、节约人力物力、准确可靠等优点,适用于地级市及区县空气污染物的预报。     

聚丙烯酰胺对生活污泥脱水的实验研究

设置了聚丙烯酰胺的投药量、搅拌速度、絮凝温度、p H 4个影响因素,研究了聚丙烯酰胺在污泥絮凝的过程中,污泥的沉降性能和脱水性能。在单因素实验的基础上,进行了响应面分析试验,经过优化得到最优条件为投加量50.29mg/L、搅拌速度133.8r/min、p H 3.04、温度30.84℃。此时污泥比阻值为4.96×107s2/g。     

固相微萃取在评价沉积物中菊酯类农药生物有效性及生物累积中的仿生研究

菊酯类农药已广泛用于农用、卫生、渔业等领域,因高疏水性累积于沉积物中的此类污染物的生物有效性评价对环境风险研究具有重要意义。采用PDMS(聚二甲基硅氧烷)高聚物作为固相微萃取材料,基于热力学平衡微损耗性方法测定了沉积物孔隙水中高效氯氟氰菊酯、联苯菊酯、氯菊酯和甲氰菊酯的自由溶解态浓度(Cfree);同时将PDMS上菊酯类农药的浓度与菲律宾蛤仔体内生物累积浓度的相关性进行了比较研究。结果表明,该方法可以准确测定菊酯类农药在沉积物孔隙水中的Cfree(23.3~255 ng·L-1)并用于评价此类物质(菊酯类农药)的生物有效性;菲律宾蛤仔对四种菊酯类农药的富集系数(BCF)为27.8~301,相对较小;菊酯类农药在PDMS上的浓度和菲律宾蛤仔体内的浓度满足lg Cb,lip=11.64lg CPDMS-51.29(R2=0.980)的定量关系,相关性极显著(P=0.009)。但生物—沉积物富集系数(BSAF)和PDMS-沉积物富集系数(PSAF)的分析比较发现,基于PDMS和生物体内菊酯浓度极显著相关的仿生应用还有待污染物在菲律宾蛤仔体内生物转化数据的进一步补充和校正。     

我国4个WMO/GAW本底站大气CH4浓度及变化特征

利用基于光腔衰荡光谱(CRDS)技术自组装的大气CH4在线观测系统,于2009～2010年在青海瓦里关、浙江临安、北京上甸子和黑龙江龙凤山这4个世界气象组织全球大气观测网(WMO/GAW)大气本底站对大气CH4进行了在线观测.临安站在所有季节中CH4浓度都表现出类似的日变化趋势,即浓度在每日～05:00(北京时间)达到最高值,在～14:00为最低.夏季龙凤山站CH4浓度表现出类似的规律,但其日变化振幅较大,达到216.8×10-9(摩尔分数,下同).上甸子站春、秋、冬季CH4浓度呈现类似变化趋势,但夏季日平均值较高,在晚间～20:00达到最高值,瓦里关站四季CH4浓度日变化均不明显.3个区域本底站(临安、上甸子和龙凤山)全年CH4本底浓度存在明显的变化,临安站CH4本底浓度在7月达到全年最低水平.龙凤山站则表现出相反的趋势,在8月达到全年最高值,其全年浓度表现出"W"型变化.冬季龙凤山和上甸子站CH4浓度高于春季和秋季.瓦里关站全年浓度变化较小,月平均浓度振幅仅为11.5×10-9.临安、上甸子和龙凤山3个区域本底站夏季CH4非本底数据占总数据的比例>70%.为分析气团传输的影响,对4站夏季高浓度时刻(瓦里关:CH4>1 870×10-9,龙凤山CH4>2 100×10-9,临安CH4>2 150×10-9,上甸子CH4>2 050×10-9)对应的气团轨迹进行聚类分析表明,夏季出现的高浓度CH4观测数据可能主要由气团传输所引起.     

低碳源条件下改良双污泥系统脱氮除磷优化研究

在低碳源废水条件下,通过对改良后的双污泥处理工艺与传统厌氧-好氧-缺氧工艺效果进行比较分析,探究解决城市生活污水碳源不足的方法.实验组反应器为改良型双污泥系统,即在原双污泥系统缺氧段增加两个阶段的微曝气(曝气量0.5 L·min~(-1)),对照组反应器为多级厌氧-好氧-缺氧SBR.结果表明,进水COD、氨氮、SOP浓度分别为200、35、10 mg·L-1时,实验组比对照组脱氮除磷效果好(去除率分别为:TN 94.8%与60.9%;TP 96.5%与75%),出水SOP浓度0.35 mg·L-1,NH+4-N浓度0.50 mg·L-1,TN浓度1.82 mg·L-1,完全满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)一级A标准.采用优化后的工艺,单位碳源(以COD计)可实现的最大的氮、磷的去除量分别为0.17 g·g-1和0.048 g·g-1,可以最大程度地解决当前城市废水碳源浓度较低的问题.     

聚羟基铝柱撑硅藻土的制备及其对水溶液中Cu2+、Zn2+的吸附特性

鉴于天然硅藻土因理化构造缺陷而导致的吸附性能局限性和传统物化方法对硅藻土改性效果的有限性,为了显著改善硅藻土的吸附性能,采用聚羟基铝对硅藻土实施了柱撑改性.通过扫描电镜(SEM)、红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)分析了硅藻土柱撑前后理化特性的变化,并考察了柱撑前后硅藻土表面性能及其对Cu~(2+)、Zn~(2+)吸附特性的差异.结果表明,硅藻土最佳柱撑条件为n(OH-)/n(Al3+)=2.2、KCl浓度1.8 mol·L~(-1)、Al/土比10 mmol·g~(-1)、反应温度60℃、反应时间24 h、老化温度200℃、老化时间0.5 h.柱撑后,聚羟基铝被成功置入硅藻壳体内部,形成了有效柱体,增大了孔道间距,拓展了吸附反应界面,使微孔表面羟基数量增多,表面活性增强.柱撑前后硅藻土对Cu~(2+)、Zn~(2+)的等温吸附特性均符合Langmuir模型,吸附动力学特性均符合二级动力学模型.柱撑后硅藻土对Cu~(2+)、Zn~(2+)的吸附容量分别达到7.491 mg·g~(-1)、11.312mg·g~(-1),较柱撑前分别提高了32.9%、33.3%,硅藻土吸附性能得到了极大的改善.     

近30 a基本农田领域研究态势的可视化分析

论文通过收集"基本农田"为关键词的537篇检索文献,建立关键词共现关系聚类图谱与时区图谱,以Citespace可视化分析法分析近30 a(1986—2015年)中国基本农田领域研究的发展态势。研究结果表明:1)基本农田领域的研究聚类集中在基本农田保护、评价、划定以及建设等4个领域,研究内容与方法侧重点不同;2)基本农田研究内涵及内容体系丰富,具有明显的时代性特征,并且具有明显的地域差异性和时间变异性;3)基本农田研究还存在一定的共性问题,一是基本农田划定与评价指标体系过于笼统,评价体系缺乏协调性,二是缺少各级别的基金资助与支持。研究建议:基本农田评价与划定标准体系要考虑区域特征与需求;基本农田研究要适应土地利用规划及土地整治等国家战略要求;同时,基本农田研究应是一项科学问题,要发展成为国家自然基金等资助的重要检索关键词与申报领域。     

流域水环境承载力聚类分区方法研究——以湟水流域小峡桥断面上游为例

流域内社会经济发展水平与水资源环境条件存在空间差异,导致水环境承载力具有空间差异特征.因此,有必要在流域水环境承载力分区基础上,实施差异化监管.以湟水河流域小峡桥监测断面上游为例,基于国家控制单元划分16个子单元,从水环境承载力大小、水环境承载状态、水系统脆弱程度及水环境承载力开发利用潜力4个角度,构建水环境承载力聚类分区指标体系,并对其进行量化.在此基础上,利用k-均值聚类法对控制子单元进行合并分区.通过轮廓系数验证,将研究区划分为4类最合理,即重点保护水环境敏感区、限制开发水资源约束区、控制开发水环境超载区和优化开发高开发潜力区.针对不同分区特点,提出具有针对性的水环境承载力双向调控措施,为流域水系统精细化管理及可持续发展提供科学依据.     

油田用水溶性高分子聚合物(HPAM)的可生化性及降解特性研究

油田含聚污水处理过程中一个重要问题就是降低污水中COD含量,其主要原因为聚合物驱动采油技术中广泛使用的高分子聚合物提供较大COD.因此如何实现HPAM的快速降解并且对其降解机制的研究对现有油田污水处理技术有重大意义.研究主要通过从油田含聚合物污水中分离Desulfovibrio sp.JQ2菌株进行室内降解研究,采用三维荧光光谱、气质联机和核磁共振等方法进行表征分析,研究表明,聚合物的可生化性为0.149,生物降解的产物主要包括:正十六酰胺(C16H33N)、 3-甲基-4-康醇(C8H18O)、2-甲基丁二酸异丁酯(C13H24O4).降解产物中大部分低分子量化合物除含双键、环氧和羰基的聚丙烯酰胺碎片外.降解后的产物多为短链的C-C键,其中以CH3-CH3-CH3-CH3和CH3-CH2-CH2-CH2-CH3为主.