大型海藻对重金属镉、铜的富集动力学研究

以人工培育的龙须菜(Gracilaria lemaneiformis)活体为实验材料,在低浓度Cu2+、Cd2+污染水体中,进行龙须菜对Cu、Cd富集的模拟实验,探索龙须菜对Cu、Cd的污染水体的修复,以及龙须菜食品的安全性.应用两箱动力学模型,对实验结果进行了曲线拟合,对拟合优度进行检验.结果表明,在本实验条件下,龙须菜对重金属Cu、Cd的生物累积符合两箱动力学模型,并获得龙须菜富集Cu、Cd的吸收速率常数(Ku)和排出速率常数(Kc).当Cu2+的浓度￡50mg/L、Cd2+的浓度￡20mg/L时,经过28 d的暴露,随Cu2+、Cd2+的暴露浓度以及暴露时间增大,龙须菜中Cu、Cd的含量升高.龙须菜对Cu、Cd的吸收速率常数分别为15.4~51.1和13.9~55.7,基本随实验水体中元素的暴露浓度升高而降低;排出速率常数分别为0.023~0.070和0.030~0.050,与暴露浓度无明显相关性.理论平衡状态下龙须菜中Cu、Cd含量(质量分数)随水体中暴露浓度升高而增加.龙须菜对Cu、Cd的生物富集因子分别为663~1008和463~1113,Cu、Cd的生物半衰期分别为23.1 d和20.1d.     

海泡石黏土矿物对Cu2+的吸附动力学研究

研究分析了海泡石黏土矿物对铜离子的吸附性能和动力学特征,结果表明,海泡石黏土矿物对Cu~(2 )吸附的最佳pH值为6.0左右,随着pH值的增大,吸附作用减弱;在[Cu~(2 )]=100mg·l~(-1),溶液pH值为6,吸附时间为2h时,添加0.1 g海泡石,海泡石对Cu~(2 )的吸附去除率仅为39.5%,当海泡石用量提高至0.4 g时,其对Cu~(2 )的吸附去除率提高到94.8%;实验结果同样显示,18min内有90%的Cu~(2 )被海泡石吸附,随着吸附时间的增加,吸附作用趋于稳定,2h可达到吸附平衡。该吸附过程符合Langmuir和Freundlich等温吸附方程.同时,分别采用拟一级模型和拟二级模型考察了吸附动力学,并计算了这些动力学模型的速率常数.实验数据和拟二级模型计算结果之间有较好的相关性.     

Effects of nitrate concentration on biological hydrogen production by mixed cultures

The effects of nitrate on fermentative hydrogen production and soluble metabolites from mixed cultures were investigated by varying nitrate concentrations from 0 to 10 g N/L at 35°C with an initial pH of 7.0. The results showed that the substrate degradation rate, hydrogen production potential, hydrogen yield, and average hydrogen production rate initially increased with increasing nitrate concentrations from 0 to 0.1 g N/L, while they decreased with increasing nitrate concentrations from 0.1 to 10 g N/L. The maximum hydrogen production potential of 305.0 mL, maximum hydrogen yield of 313.1 mL/g glucose, and maximum average hydrogen production rate of 13.3 mL/h were obtained at a nitrate concentration of 0.1 g N/L. The soluble metabolites produced by the mixed cultures contained only ethanol and acetic acid (HAc) without propionic acid (HPr) and butyric acid (HBu). This study used the Modified Logistic model to describe the progress of cumulative hydrogen production in batch tests. A concise model was proposed to describe the effects of nitrate concentration on average hydrogen production rate.     

氨基化氧化石墨烯(AGO)的制备及其对六价铬的吸附机制

以乙二胺盐酸盐(EDH)为改性剂改性氧化石墨烯(GO),水热法制备氨基化氧化石墨烯(Amino-functionalized;graphene;oxide,AGO).SEM、XRD、FTIR和Zeta电位表征分析发现,AGO表面含有羟基、羧基及氨基基团,Zeta电位为pH=10.14.以水中低浓度六价铬Cr(Ⅵ)为污染物,探讨了乙二胺盐酸盐(EDH)用量、pH、AGO用量、Cr(Ⅵ)初始浓度以及常见干扰离子对AGO吸附Cr(Ⅵ)影响.结果表明,在pH=6.0、7-AGO用量为0.8;mg·L^-1和Cr(Ⅵ)初始浓度为2.0;mg·L^-1,7-AGO对Cr(Ⅵ)去除率可达95.1%;SO₄^2-会明显抑制AGO对Cr(Ⅵ)的吸附.AGO对Cr(Ⅵ)的吸附过程符合二级动力学模型,吸附机制主要为静电作用.     

碱催化脱氯技术处理氯代新POPs研究及示范工程

以硫丹作为氯代新POPs的代表,通过实验室小试研究,探讨反应温度、NaOH和石蜡油投加量对硫丹在NaOH/石蜡油碱催化反应体系中的去除和脱氯效率(RE和DE)的影响,并寻找出最优条件,开展示范工程研究.实验室小试结果表明,反应温度、NaOH投加量和石蜡油投加量对硫丹脱氯效率的影响要大于对其去除率的影响.当温度为250℃,硫丹和NaOH及石蜡油的质量比为1:3:6和1:3:10时,反应3h后,硫丹去除率和脱氯效率分别达到99.99%和99%以上.采用硫丹和得克隆两种氯代有机物开展示范工程研究,中试设备处理能力达到15kg/批次,在250~300℃下反应3~10h后,对硫丹和得克隆的去除效率均达到99.9%以上,表明硫丹和得克隆被有效分解.示范工程的成功实施为我国履行斯德哥尔摩公约提供技术支持.     

淬火油泥的热解动力学分析及协同作用研究

采用热重差热分析法和傅里叶变换红外光谱分析联用的方法（TG-FTIR）研究淬火油泥（QOS）的热解过程,解析了热解过程的动力学特性,分析了其中的矿物油（MO）和残渣（SR）在QOS热解过程中的相互作用。实验结果表明：QOS热解过程包含油分热解阶段和矿物质分解阶段;低温段热解温度为150~520 ℃,高温段热解温度为800~980 ℃;SR的热解过程分为油分热解反应和残渣中Fe₂O₃的还原反应;MO的热解过程只有轻质油分的挥发和重质油分的热解。FTIR表征结果显示：QOS热解过程析出的气体主要为CO₂、CO和有机化合物;SR热解过程中CO₂的特征峰强度高于其他气体的特征峰强度;MO热解过程中烷烃的特征峰强度高于其他气体的特征峰强度,且MO主要以轻质油分为主。在QOS的热解过程中,初温~480 ℃时,SR所含的Fe₂O₃对MO的热解起促进作用,300 ℃左右时促进效果最明显。     

动态浸滤及几种静态预测法对云浮硫铁矿酸化特征及产酸潜力的比较

用几种静态预测方法研究了来自云浮硫铁矿矿石的产酸潜力,并结合动态浸滤试验方法对比了新旧矿石的氧化过程及产酸的动力学特征.静态预测结果表明:该矿矿石的净中和酸潜力NNP<-20、中和酸能力与产酸潜力比NP/AP<1:1、静产酸量NAG>10、NAG-pH<4,是强产酸矿.连续25周的动态浸滤试验研究表明:受碳酸盐控制,新矿浸滤液的pH值在7.46—6.45呈缓慢下降的趋势,25周内减小了近1个pH单位;旧矿已经产酸,浸滤液初期pH<4,10周内迅速下降到pH<3,体系氧化性及硫化物的氧化速率远远高于新矿,金属的释放大大增加.     

压模成型对RDF热解动力学的影响

对城市生活垃圾衍生燃料(RDF)进行压模成型处理,改变其空间结构如比表面积、孔结构等,然后在TB-1型热天平中测试不同温度下的热解TG曲线,分析各种动力学参数,得出RDF性质、空间结构对热解反应速率、活化能、指前因子等动力学参数的影响规律.试验结果表明,压型试样的反应速率明显低于未压型试样,最佳热解反应温度段为550℃～650℃.部分压型试样的活化能和指前因子之间存在着补偿效应,虽然压型试样的活化能有所减少,但指前因子有约10倍左右的大幅度减小.     

图论在大气化学模式计算和灵敏度分析等中的应用

若用吉尔型法求解大气化学模式、动力学模式和灵敏度分析时,预估矩阵是不对称矩阵。在图论中该矩阵对应于一有向图（ 一种类型的反应图） ,顶点代表反应物或产物,边表示反应。图论中将有向图划分成强成分可以用于ＬＵ 分解一系列小矩阵代替直接ＬＵ 分解预估矩阵本身,从而提高了效率。以大气化学模式的碳键机理和乙烷裂解动力学机理两例说明,给出了许多划分强成分前后动力学模型和灵敏度分析有关的有向图及其有关的矩阵,本法与间接法和其它方法的灵敏度分析的结果符合得很好,并评价了计算效率。     

电解Fenton法处理生活垃圾焚烧厂渗滤液的动力学研究

采用三元电极,对垃圾焚烧厂渗滤液的生化-混凝出水进行了电解Fenton法处理COD反应动力学研究.结果表明:电解Fenton反应的COD降解曲线符合拟三级反应动力学,t时间的COD出水浓度可表示为:c_t=(2kt+c₀^-2)^-0.5.通过对不同工艺条件下电解Fenton法对渗滤液的COD降解曲线的统计分析,得出以电流密度、pH值、进水COD浓度为影响因子的k值经验模型.并将动力学模拟的COD出水值与实际运行的测量值进行比较,认为该模型可以较好地模拟电解Fenton法进行垃圾焚烧厂渗滤液后续处理的效果.