乙酸改性苎麻对溢油的吸附性能研究

利用乙酸对苎麻纤维进行改性,获得吸附剂。考察不同改性温度、改性时间获得的改性苎麻纤维对原油的吸附性能,并对改性前后苎麻纤维的保油性能和吸水能力进行研究,同时通过傅里叶变换红外光谱仪、扫描电镜对改性前后苎麻纤维的结构进行表征。结果表明:改性后苎麻纤维变得疏松多孔,与改性前苎麻纤维相比其羟基、甲基、羰基峰值明显减弱,有利于提高苎麻纤维的疏水亲油性;改性后苎麻纤维的吸油能力和保油能力分别为改性前的1.86倍、1.12倍,改性前苎麻纤维的吸水能力为5.908 1g/g,改性后降为0.923 8g/g,因此改性后的苎麻纤维作为油类吸附剂,能够为有效地处理溢油事故提供可能,从而减少资源浪费和其对海洋造成的污染。     

一硫代砷在针铁矿上的吸附及影响因素

以一硫代砷酸盐(monothioarsenate, MTA)为研究对象,查明其在针铁矿上的吸附特征,分析砷酸盐、亚砷酸盐、胡敏酸(humic acid,HA)、硝酸盐和磷酸盐对针铁矿吸附MTA的影响并识别作用机制.结果发现:①当溶液中仅有一种砷形态时,MTA、砷酸盐和亚砷酸盐在针铁矿上的吸附平衡时间分别为8、 2和4 h,吸附过程均符合假二级动力学模型,平衡吸附量(q_e)分别为2 129.851、 3 291.838和1 788.767mg·kg~(-1);当溶液中两种砷形态(砷酸盐与MTA,或亚砷酸盐与MTA)共存时,MTA在针铁矿上的吸附过程仍符合假二级动力学模型,但q_e显著减少,分别为1 236.941mg·kg~(-1)和1 532.287mg·kg~(-1),主要原因是砷酸盐和亚砷酸盐均能与MTA竞争吸附位点.②MTA在针铁矿上的q_e随着HA浓度(10～50 mg·L~(-1))的增加而逐渐降低,因为HA大量的官能团抢占了针铁矿表面吸附点位,从而抑制了MTA的吸附;③当溶液中添加磷酸盐时, MTA、砷酸盐和亚砷酸盐在针铁矿上的q_e显著降低,分别为492.802、 815.782和303.714mg·kg~(-1),这是因为P与As存在竞争性吸附;当添加硝酸盐时,溶液中电子受体数量和Eh增加从而使得3种砷形态的q_e均增大,分别为2 211.030、 3 444.023和1 835.537mg·kg~(-1).     

基于能值理论的佳木斯市生态经济系统研究

运用能值分析方法对佳木斯市生态经济系统中能量、资源流动及系统的状况进行了系统的分析,并与其他国家或地区进行了比较。结果表明:佳木斯市的电力能值使用量比例为15.09%,低于发达国家和国内的发达地区;能值可持续发展指数为7.50,表明该地区处于不发达状态;环境负荷率为1.9。丰富的资源与较小的环境压力有利于发展当地经济。在此分析基础之上,对佳木斯市的可持续发展提出了有效的政策建议。     

氯化铵镀镉与无氰镀镉-钛镀层性能对比研究

对超高强度钢的氯化铵镀镉与无氰镀镉-钛两种防护镀层进行了对比研究。采用SEM分析了镀层微观形貌,用中性盐雾、天然海水浸泡和周期浸润试验评价镀层耐腐蚀性能,通过持久拉伸氢脆试验评价两种工艺的氢脆倾向,并探讨了两种工艺低氢脆机理。研究结果表明,无氰镀镉-钛镀层耐腐蚀性能和低氢脆性能都优于氯化铵镀镉镀层。     

生态系统服务价值非货币量核算:理论框架与方法学

1997年两个开创性的著作,即Gretchen Daily主编的Nature’s Services:Societal Dependence on Natural Ecosystems一书及同年Robert Costanza在Nature上发表的The Value of the World’s Ecosystem Services and Natural Capital,引发了关于生态资本和生态系统服务、政策等研究的热潮。中国近几年来也将生态文明建设提到了前所未有的高度,并提出了一系列以生态系统服务价值核算为前提的制度和措施。基于此,本研究首先综述了现有生态系统服务分类体系及其存在的不足,剖析了现有核算生态系统服务价值的两类方法,即货币量方法和非货币量方法的核心差异点与可能的融合点,构建了基于能值分析方法和融合货币量核算方法的非货币量生态系统服务功能的新的核算框架,包括:(1)重新分类了生态系统服务价值,即直接价值(增加NPP、固碳释氧、增加土壤、补给地下水/涵养水源、提供水源水电和农产品等)、间接价值(净化大气、水、土壤、人畜排泄物和减少水土流失/侵蚀等)和存在价值(调节气候、调蓄水量、调节径流、旅游休闲、文化教育、维持生物多样性等)三大类;(2)确立了各类生态系统服务价值的核算方法体系;(3)厘清了核算中的加和原则等,以避免重复计算。该理论和方法学是解决现有生态系统服务价值核算方法不足的尝试和完整的方法论构建。     

粮食主产区种植业生态经济系统投入产出能值空间差异与态势研究——以河北省为例

为了揭示粮食主产区种植业生态经济系统能值投入与产出的空间格局特征,促进传统农业向生态型农业转变,论文以国家粮食主产区河北省为研究区域,基于能值理论与空间分析技术,估算了河北省138个县种植业主要投入产出能值指标,从地理学视角上,重点探讨各项能值指标的空间格局差异与分布趋势。研究结果显示:①河北省种植业生态经济系统投入与产出各项能值指标具有明显的空间地域特征,其区域空间分布地理特征差异显著;②能值投入率(EIR)高值区主要分布在石家庄-唐山-秦皇岛地区,平均值15.81,区域差异相对较大;③能值产出率(EYR)高值区主要分布在邢台-邯郸的东南部地区;④县级层次上有机能能值(F_R)、能值投入功率(EmPower)、能值产出功率(IEmPower)等种植业投入产出指标在省域范围内呈现出"U"型、倒"U"型、一阶型等空间分布趋势。在科学分析区域植业生态经济系统投入产出能值空间差异特点的基础上,提出了规模化经营、种植业结构科学调整等提高能值利用效率的建议与措施。     

电解氧化-AF-MBBR处理维生素C生产废水

采用电解氧化和厌氧生物滤池-好氧移动床生物膜(AF-MBBR)一体化反应器组合工艺对维生素C生产企业的二级生化出水进行深度处理.结果表明,电解氧化预处理具有较好的脱色效果,优化的运行条件为:pH值为4、电流密度50mA/cm2、极板间距25mm、电解时间15min.此时出水TOC降为97.6~123.2mg/L、色度降为135~155倍、BOD5/COD从不足0.1提高到0.24左右.出水进入AF-MBBR一体化反应器处理,出水平均TOC、色度和氨氮可分别降至57.18mg/L、60倍和2.55mg/L,基本达到发酵制药行业排放标准(GB 21903-2008),表明该工艺用于维生素C废水的深度降碳脱色处理具备可行性.一体化反应器的最佳HRT为10h.当进水中添加100mg/L的葡萄糖后,反应器脱氮效果得到较大改善,TN平均去除率可达78.1%,这表明葡萄糖适宜作为维C废水深度处理时的反硝化碳源.紫外及红外光谱分析结果表明主要发色基团为羰基,电解氧化和生化处理均能破坏其双键结构,从而获得较好脱色效果.     

改革开放30年来中国主要城市扩展时空动态变化研究

改革开放30年来,城市化速度明显加快,城市扩展是城市化空间上表现最明显的特征之一。论文选取我国大陆地区直辖市、省和自治区政府所在地及其他50万人口以上共135个城市作为研究对象,利用2007年北京一号小卫星多光谱数据,结合20世纪70年代、80年代和21世纪初的美国陆地卫星数据,采用面向对象分割和人机交互的信息提取方法对城市的主建成区进行动态监测,采用扩展面积、扩展强度、分维数、聚集度等指标分析城市扩展的规模、程度及形态等空间格局的变化,同时根据我国区域发展特点选取7个典型区进行扩展动态分析比较,并且结合社会经济统计数据等,概括分析了中国城市扩展的主要驱动因子。     

皮革废水有机污染物生物降解特性研究

选取二萘磺酸钠、单宁酸及杨梅栲胶3种皮革鞣剂,接种皮革废水处理厂的活性污泥,在批式试验中研究了好氧及厌氧降解特性及降解动力学.以实际皮革废水为研究对象,同样采用批式试验考察了好氧及厌氧降解过程COD变化规律.结果表明,对于皮革鞣剂的去除及矿化,好氧降解优于厌氧降解.好氧降解二萘磺酸钠、单宁酸及杨梅栲胶的去除率分别为>90%、>90%、50%～75%;厌氧降解的去除率分别为10%～40%、>95%、20%～30%;好氧及厌氧降解单宁酸的COD去除率分别为>75%、<75%.好氧降解单宁酸及杨梅栲胶的一级动力学速率常数k值受初始浓度影响较小,而好氧降解二萘磺酸钠的k值受到初始浓度显著影响,二萘磺酸钠≥70 mg·L-1对微生物产生毒性作用,k值明显下降.皮革废水生物降解具有明显阶段性特征,快速及慢速降解期内COD浓度与反应时间呈现很好的线性关系,好氧最大比降解速率是厌氧最大比降解速率的11.6倍.     

基于AERMOD线源模式的城市路网一次PM2.5排放扩散特征研究

机动车排放的一次细颗粒物(PM_(2.5))易在城市交通密集区域和高峰时段扩散积累,形成高浓度的排放热点区域,对人体健康影响显著.本研究基于本地化机动车路网排放清单,应用AERMOD扩散模型对北京市六环内区域进行线源扩散模拟,探讨城市路网一次PM_(2.5)扩散浓度的时空变化规律与排放特征、气象条件和临时控制措施的关系.研究表明,在典型工作日的排放水平下,冬季工作日的机动车源一次PM_(2.5)模拟浓度日均值为2.94μg·m-3,夏季工作日为1.95μg·m-3.两季24 h浓度变化均呈夜间浓度高于日间的特点,但两季峰值在气象条件和排放强度的双重作用下又有所区别.冬季早晚高峰峰值浓度分别为日均浓度的2.3和1.7倍,而夏季早晚高峰由于扩散条件相对较好并未明显形成一次PM_(2.5)峰值.研究还以APEC峰会为例,评估峰会期间临时交通管控措施的影响.结果发现,在相似的季节气象条件下,APEC峰会期间机动车源一次PM_(2.5)模拟浓度日均值较峰会前削减50.1%,凌晨5:00达到小时最大削减率66.6%.冬夏季工作日机动车源一次PM_(2.5)扩散浓度的空间分布呈偏态分布,65%的浓度集中在30%的网格面积上.以冬季工作日为例,高浓度热点区域主要集中在各环路快速路、易拥堵主干道及省道、国道和高速路上,以上道路应成为排放控制的重点对象.