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2020年 第38卷 第1期
2020, 38(1): 1-12,36.
doi: 10.13205/j.hjgc.202001001
摘要:
稀土材料由于富含表面羟基、表面晶格缺陷和具有高温稳定性，结合其强挥发性有机物（VOCs）亲和性以及优异储氧和释放能力等优势，在大气污染控制领域的应用十分广泛。近年来的研究发现，部分稀土基材料在VOCs处理上的效果优于贵金属催化剂，在实际工程中也显示出广泛的应用前景。在文献及工程调研的基础上，综述了稀土基材料在国内外催化领域、吸附领域以及实际工程应用中的现状，分析了稀土材料的优势以及目前面临的难题。从吸附、催化等角度分析了稀土材料在国内外的发展趋势，同时结合我国当前国情指出发展中的关键问题及解决方案，期望能为稀土材料在VOCs治理领域的更好发展提供参考。
稀土材料由于富含表面羟基、表面晶格缺陷和具有高温稳定性，结合其强挥发性有机物（VOCs）亲和性以及优异储氧和释放能力等优势，在大气污染控制领域的应用十分广泛。近年来的研究发现，部分稀土基材料在VOCs处理上的效果优于贵金属催化剂，在实际工程中也显示出广泛的应用前景。在文献及工程调研的基础上，综述了稀土基材料在国内外催化领域、吸附领域以及实际工程应用中的现状，分析了稀土材料的优势以及目前面临的难题。从吸附、催化等角度分析了稀土材料在国内外的发展趋势，同时结合我国当前国情指出发展中的关键问题及解决方案，期望能为稀土材料在VOCs治理领域的更好发展提供参考。
2020, 38(1): 13-20.
doi: 10.13205/j.hjgc.202001002
摘要:
挥发性有机污染物（volatile organic compounds，VOCs）是加重大气复合污染的重要前体物之一。催化氧化技术是在催化剂的作用下，将VOCs氧化分解为无毒的CO2和H2O，是目前最有效的治理手段之一。综述了国内外VOCs催化氧化技术的研究进展，针对传统的热催化氧化技术的高能耗和光催化净化技术的低效率等问题，重点总结了光热催化剂的设计理念和对其作用机制的认知，展望了VOCs光热催化氧化技术未来的发展应用方向。
挥发性有机污染物（volatile organic compounds，VOCs）是加重大气复合污染的重要前体物之一。催化氧化技术是在催化剂的作用下，将VOCs氧化分解为无毒的CO2和H2O，是目前最有效的治理手段之一。综述了国内外VOCs催化氧化技术的研究进展，针对传统的热催化氧化技术的高能耗和光催化净化技术的低效率等问题，重点总结了光热催化剂的设计理念和对其作用机制的认知，展望了VOCs光热催化氧化技术未来的发展应用方向。
2020, 38(1): 21-27.
doi: 10.13205/j.hjgc.202001003
摘要:
挥发性有机物（VOCs）对环境造成严重污染，危害人体健康，已成为全社会共同关注的环境问题。吸收法作为一种重要的VOCs末端处理技术，具有工艺简单、适应性强、二次污染少、投资运行成本低等优势。吸收剂与吸收设备是制约吸收法处理VOCs效率的关键因素，在介绍VOCs的危害及常见治理技术的基础上，简述4类常用VOCs吸收剂（有机溶剂、表面活性剂、微乳液及离子液体）与2种常用VOCs吸收设备（填料塔与超重力旋转填料床）的最新国内外研究成果，概述VOCs吸收剂再生与重复利用的方法。最后，针对吸收法处理VOCs目前存在的问题，提出了今后的重点研发方向。
挥发性有机物（VOCs）对环境造成严重污染，危害人体健康，已成为全社会共同关注的环境问题。吸收法作为一种重要的VOCs末端处理技术，具有工艺简单、适应性强、二次污染少、投资运行成本低等优势。吸收剂与吸收设备是制约吸收法处理VOCs效率的关键因素，在介绍VOCs的危害及常见治理技术的基础上，简述4类常用VOCs吸收剂（有机溶剂、表面活性剂、微乳液及离子液体）与2种常用VOCs吸收设备（填料塔与超重力旋转填料床）的最新国内外研究成果，概述VOCs吸收剂再生与重复利用的方法。最后，针对吸收法处理VOCs目前存在的问题，提出了今后的重点研发方向。
2020, 38(1): 28-36.
doi: 10.13205/j.hjgc.202001004
摘要:
挥发性有机物（VOCs）带来了诸多危害，VOCs治理已成研究热点。光催化降解VOCs因其低成本、无二次污染、节能、高矿化率等优点被广泛研究。TiO2、Bi2WO6、MOF和量子点等光催化剂已应用于VOCs的降解，并在此基础上构建一种新型有机-无机复合光催化剂。在构建有机-无机复合光催化剂的过程中，从复合催化剂的有机及无机组分、催化剂结构、光生电子调控等方面研究，以期为制备降解VOCs的新型有机-无机复合光催化剂提供新的研究思路。
挥发性有机物（VOCs）带来了诸多危害，VOCs治理已成研究热点。光催化降解VOCs因其低成本、无二次污染、节能、高矿化率等优点被广泛研究。TiO2、Bi2WO6、MOF和量子点等光催化剂已应用于VOCs的降解，并在此基础上构建一种新型有机-无机复合光催化剂。在构建有机-无机复合光催化剂的过程中，从复合催化剂的有机及无机组分、催化剂结构、光生电子调控等方面研究，以期为制备降解VOCs的新型有机-无机复合光催化剂提供新的研究思路。
2020, 38(1): 37-41,20.
doi: 10.13205/j.hjgc.202001005
摘要:
餐饮油烟不仅对当前大气质量产生多重环境效应，而且严重危害人体健康和人类生存空间。针对餐饮油烟污染控制难题，结合餐饮油烟化学性质进行排放特征分析，论述了传统油烟净化技术和VOCs控制技术各自的优缺点，提出了油烟净化组合工艺的技术展望，即传统油烟净化技术与VOCs控制技术的有机结合，最后结合法律法规和排放标准对餐饮油烟减排提出了可行性建议。
餐饮油烟不仅对当前大气质量产生多重环境效应，而且严重危害人体健康和人类生存空间。针对餐饮油烟污染控制难题，结合餐饮油烟化学性质进行排放特征分析，论述了传统油烟净化技术和VOCs控制技术各自的优缺点，提出了油烟净化组合工艺的技术展望，即传统油烟净化技术与VOCs控制技术的有机结合，最后结合法律法规和排放标准对餐饮油烟减排提出了可行性建议。
2020, 38(1): 42-47,92.
doi: 10.13205/j.hjgc.202001006
摘要:
系统分析了珠三角城市群PM2.5、O3和挥发性有机物（VOCs）的污染特征，并筛选出对二次有机气溶胶（SOA）和O3影响较大的敏感性组分。结果显示：珠三角城市群PM2.5和O3浓度的季节变化具有明显差异，PM2.5和O3分别在1月和10月出现浓度最高值。珠三角城市群VOCs主要以烷烃为主，占比为64.2%，其次为芳香烃和烯烃，含量较高的组分为丁烷、异戊烷、异丁烷和环己烷。SOA生成潜势贡献主要以芳香烃为主，占比为78.5%，其中甲苯、间，对-二甲苯和乙苯的SOA生成潜势最大。O3生成潜势主要以烯烃为主，占比为42.3%，其次为芳香烃（34.2%）和烷烃（23.5%），其中丙烯、异戊二烯和1-丁烯的O3生成潜势最大。为有效缓解珠三角城市群PM2.5和O3污染，建议优先对机动车尾气、溶剂挥发、涂料使用和石化行业的VOCs敏感组分进行控制。
系统分析了珠三角城市群PM2.5、O3和挥发性有机物（VOCs）的污染特征，并筛选出对二次有机气溶胶（SOA）和O3影响较大的敏感性组分。结果显示：珠三角城市群PM2.5和O3浓度的季节变化具有明显差异，PM2.5和O3分别在1月和10月出现浓度最高值。珠三角城市群VOCs主要以烷烃为主，占比为64.2%，其次为芳香烃和烯烃，含量较高的组分为丁烷、异戊烷、异丁烷和环己烷。SOA生成潜势贡献主要以芳香烃为主，占比为78.5%，其中甲苯、间，对-二甲苯和乙苯的SOA生成潜势最大。O3生成潜势主要以烯烃为主，占比为42.3%，其次为芳香烃（34.2%）和烷烃（23.5%），其中丙烯、异戊二烯和1-丁烯的O3生成潜势最大。为有效缓解珠三角城市群PM2.5和O3污染，建议优先对机动车尾气、溶剂挥发、涂料使用和石化行业的VOCs敏感组分进行控制。
2020, 38(1): 48-53.
doi: 10.13205/j.hjgc.202001007
摘要:
以沸石为载体制备了锰铈复合氧化物催化剂（记为：MnCeOx/沸石催化剂），探究了催化剂对工业典型VOCs的二元催化性能，并对催化剂进行BET、XRD及SEM表征。结果表明：Ce的加入，促进了Mn的分散，提高了MnCeOx/沸石催化剂的活性；当n（Mn）∶n（Ce）为1∶1，负载率为20%，焙烧温度为500℃时，催化剂的活性最高，其对甲苯的起燃温度（T50）和完全燃烧温度（T90）分别为155，255℃；单组分实验中，催化剂对3种有机物均表现出较高活性，转化率达到90%时的反应温度均在275℃以下，其活性顺序为乙酸乙酯>甲苯>丙酮，主要受反应活化能大小及分子极性的影响；二元催化实验中，由于竞争吸附的影响，3种物质的T50和T90较单组分均分别提高了8~13，14~38℃。
以沸石为载体制备了锰铈复合氧化物催化剂（记为：MnCeOx/沸石催化剂），探究了催化剂对工业典型VOCs的二元催化性能，并对催化剂进行BET、XRD及SEM表征。结果表明：Ce的加入，促进了Mn的分散，提高了MnCeOx/沸石催化剂的活性；当n（Mn）∶n（Ce）为1∶1，负载率为20%，焙烧温度为500℃时，催化剂的活性最高，其对甲苯的起燃温度（T50）和完全燃烧温度（T90）分别为155，255℃；单组分实验中，催化剂对3种有机物均表现出较高活性，转化率达到90%时的反应温度均在275℃以下，其活性顺序为乙酸乙酯>甲苯>丙酮，主要受反应活化能大小及分子极性的影响；二元催化实验中，由于竞争吸附的影响，3种物质的T50和T90较单组分均分别提高了8~13，14~38℃。
2020, 38(1): 54-59.
doi: 10.13205/j.hjgc.202001008
摘要:
调研长三角典型城市213家重点行业企业398套废气处理系统的基础上，分析了吸附、吸收、冷凝、光解/光催化、低温等离子体、燃烧法和生物处理技术在不同行业的应用情况，同时分析了以上处理技术的不同组合工艺在不同行业的应用情况以及实际的VOCs净化效果。结果表明：吸附是最常用的VOCs处理技术，具有广谱性，应用占比为47.49%，吸附再生与燃烧和冷凝等末端处理技术结合时可以达到90%的净化效率，同时废吸附剂产生量降低90%以上，实现VOCs废气处理的资源化和能源化；吸收、冷凝、光解/光催化、低温等离子体和生物法处理工艺则具有一定的选择性和偏好性。选择合理的组合处理技术，可以发挥不同处理技术的优势，保证处理系统的高效性和稳定性。
调研长三角典型城市213家重点行业企业398套废气处理系统的基础上，分析了吸附、吸收、冷凝、光解/光催化、低温等离子体、燃烧法和生物处理技术在不同行业的应用情况，同时分析了以上处理技术的不同组合工艺在不同行业的应用情况以及实际的VOCs净化效果。结果表明：吸附是最常用的VOCs处理技术，具有广谱性，应用占比为47.49%，吸附再生与燃烧和冷凝等末端处理技术结合时可以达到90%的净化效率，同时废吸附剂产生量降低90%以上，实现VOCs废气处理的资源化和能源化；吸收、冷凝、光解/光催化、低温等离子体和生物法处理工艺则具有一定的选择性和偏好性。选择合理的组合处理技术，可以发挥不同处理技术的优势，保证处理系统的高效性和稳定性。
2020, 38(1): 60-64,74.
doi: 10.13205/j.hjgc.202001009
摘要:
合成了1种新型分子结构的bola型表面活性剂，并以其为模板，以正硅酸乙酯、偏铝酸钠为硅源和铝源，按n（NaOH）∶n（NaAlO2）∶n（SiO2）∶n（SDA）∶n（H2O）为30∶2.5∶120∶5∶4800进行配比，采用水热法制备出具有纳米片层结构的ZSM-5分子筛（H-ZSM-5）。采用扫描电镜、透射电镜、X射线和N2吸脱附等技术表征所制备的片层ZSM-5分子筛。对传统ZSM-5、H-ZSM-5进行了甲醛分子静态吸附实验，发现H-ZSM-5分子筛静态吸附量显著高于传统微孔ZSM-5。采用较大分子直径的甲苯蒸汽分子评价吸附性能发现，纳米片层状H-ZSM-5分子筛具备吸附较大分子直径VOCs的能力，可以用于室内较大分子VOCs的净化去除。
合成了1种新型分子结构的bola型表面活性剂，并以其为模板，以正硅酸乙酯、偏铝酸钠为硅源和铝源，按n（NaOH）∶n（NaAlO2）∶n（SiO2）∶n（SDA）∶n（H2O）为30∶2.5∶120∶5∶4800进行配比，采用水热法制备出具有纳米片层结构的ZSM-5分子筛（H-ZSM-5）。采用扫描电镜、透射电镜、X射线和N2吸脱附等技术表征所制备的片层ZSM-5分子筛。对传统ZSM-5、H-ZSM-5进行了甲醛分子静态吸附实验，发现H-ZSM-5分子筛静态吸附量显著高于传统微孔ZSM-5。采用较大分子直径的甲苯蒸汽分子评价吸附性能发现，纳米片层状H-ZSM-5分子筛具备吸附较大分子直径VOCs的能力，可以用于室内较大分子VOCs的净化去除。
2020, 38(1): 75-79,86.
doi: 10.13205/j.hjgc.202001011
摘要:
以酒糟、一水合硫酸锰（MnSO4·H2O）和六水三氯化铁（FeCl3·6H2O）作为原料，采用共沉淀法制备阿散酸吸附剂MFB-MCs。对MFB-MCs进行SEM和TEM分析和表征，并考察了溶液初始pH值、吸附剂量、温度和时间对阿散酸吸附效果的影响。结果表明：MFB-MCs能够有效吸附水溶液中阿散酸；溶液初始pH对MFB-MCs吸附水中阿散酸的影响较大，在pH值为2.0，吸附剂量为1 g/L，温度为25℃，吸附时间为1440 min，阿散酸初始浓度为20 mg/L时，其去除率达到82.27%；MFB-MCs对阿散酸的吸附过程符合伪二级动力学模型，主要受化学吸附控制；同时符合Fredundlich等温线模型，属于多层吸附。
以酒糟、一水合硫酸锰（MnSO4·H2O）和六水三氯化铁（FeCl3·6H2O）作为原料，采用共沉淀法制备阿散酸吸附剂MFB-MCs。对MFB-MCs进行SEM和TEM分析和表征，并考察了溶液初始pH值、吸附剂量、温度和时间对阿散酸吸附效果的影响。结果表明：MFB-MCs能够有效吸附水溶液中阿散酸；溶液初始pH对MFB-MCs吸附水中阿散酸的影响较大，在pH值为2.0，吸附剂量为1 g/L，温度为25℃，吸附时间为1440 min，阿散酸初始浓度为20 mg/L时，其去除率达到82.27%；MFB-MCs对阿散酸的吸附过程符合伪二级动力学模型，主要受化学吸附控制；同时符合Fredundlich等温线模型，属于多层吸附。
2020, 38(1): 80-86.
doi: 10.13205/j.hjgc.202001012
摘要:
针对污水处理厂污水处理构筑物藻类生长与黏附现象严重的问题，采用共混方法制备季铵盐（QAC）/环氧树脂复合涂层，并探究QAC投加量对复合涂层的性质和抑藻性能的影响。结果表明：QAC与环氧树脂涂料成功复合，改性涂层表面的季铵基团（R4N+）数量随QAC投加量增大而增加；QAC改性对涂层的疏水性、耐水性不产生明显影响。但与环氧树脂涂层相比，随QAC浓度的增加，复合涂层表面的Zeta电位向正电性偏移，粗糙度略微减小；以小球藻（Chlorella vulgaris）作为模型藻类进行的涂层抑藻性能研究表明，QAC/环氧树脂复合涂层表面黏附的小球藻数目明显少于环氧树脂涂层，且QAC投加量越多，涂层抗藻污染性能越好。
针对污水处理厂污水处理构筑物藻类生长与黏附现象严重的问题，采用共混方法制备季铵盐（QAC）/环氧树脂复合涂层，并探究QAC投加量对复合涂层的性质和抑藻性能的影响。结果表明：QAC与环氧树脂涂料成功复合，改性涂层表面的季铵基团（R4N+）数量随QAC投加量增大而增加；QAC改性对涂层的疏水性、耐水性不产生明显影响。但与环氧树脂涂层相比，随QAC浓度的增加，复合涂层表面的Zeta电位向正电性偏移，粗糙度略微减小；以小球藻（Chlorella vulgaris）作为模型藻类进行的涂层抑藻性能研究表明，QAC/环氧树脂复合涂层表面黏附的小球藻数目明显少于环氧树脂涂层，且QAC投加量越多，涂层抗藻污染性能越好。
2020, 38(1): 87-92.
doi: 10.13205/j.hjgc.202001013
摘要:
研究了悬浮填料投加对分置式厌氧膜生物反应器（AnMBR）的COD去除效果、污泥混合液特性及膜污染的影响。试验结果表明：在反应器有机负荷为2.09 kg/（m3·d），污泥负荷为0.54 kg/（kg·d），水力停留时间（HRT）为48 h，温度为（35±2）℃的条件下，与未投加悬浮填料阶段比较，投加填料后AnMBR的COD总去除率由96.6%提高至97.9%，甲烷产率提高16.0%。同时投加悬浮填料后AnMBR混合液污泥平均粒径增大，滤饼层阻力、总阻力、滤饼层阻力在总阻力中的占比较未投加悬浮填料时分别降低7.8、6.5和1.3百分点，溶解性胞外聚合物（SEPS）和结合性胞外聚合物（BEPS）浓度分别降低了20.5%和29.4%，跨膜压差（TMP）线性增长速率降低，膜污染速率明显减缓。因此，投加悬浮填料可在不增加能耗的情况下改善污泥混合液特性，起到强化AnMBR处理效果和控制膜污染的作用。
研究了悬浮填料投加对分置式厌氧膜生物反应器（AnMBR）的COD去除效果、污泥混合液特性及膜污染的影响。试验结果表明：在反应器有机负荷为2.09 kg/（m3·d），污泥负荷为0.54 kg/（kg·d），水力停留时间（HRT）为48 h，温度为（35±2）℃的条件下，与未投加悬浮填料阶段比较，投加填料后AnMBR的COD总去除率由96.6%提高至97.9%，甲烷产率提高16.0%。同时投加悬浮填料后AnMBR混合液污泥平均粒径增大，滤饼层阻力、总阻力、滤饼层阻力在总阻力中的占比较未投加悬浮填料时分别降低7.8、6.5和1.3百分点，溶解性胞外聚合物（SEPS）和结合性胞外聚合物（BEPS）浓度分别降低了20.5%和29.4%，跨膜压差（TMP）线性增长速率降低，膜污染速率明显减缓。因此，投加悬浮填料可在不增加能耗的情况下改善污泥混合液特性，起到强化AnMBR处理效果和控制膜污染的作用。
2020, 38(1): 93-98,104.
doi: 10.13205/j.hjgc.202001014
摘要:
采用上流式厌氧反应器分别培养厌氧颗粒污泥（R1）及厌氧颗粒污泥与成熟厌氧氨氧化anammox混合污泥（R2），对比分析2个系统的脱氮性能和微生物菌群特性。结果表明：R1总氮去除率在99 d时可达到74%，而R2仅需48 d即可维持在70%以上。进水氮负荷提升的同时，R1污泥中胞外聚合物（extracellular polymeric substances，EPS）含量上升更为明显，从而促进污泥颗粒化。高通量测序分析结果表明，R1中主要厌氧氨氧化细菌AnAOB为Candidatus Kuenenia（7.92%），R2中优势AnAOB为Candidatus Brocadia（15.64%），而Candidatus Kuenenia占3.02%。R1在较低厌氧氨氧化细菌丰度的情况下仍能保持相当的脱氮效率，更具有长期培养的潜力。
采用上流式厌氧反应器分别培养厌氧颗粒污泥（R1）及厌氧颗粒污泥与成熟厌氧氨氧化anammox混合污泥（R2），对比分析2个系统的脱氮性能和微生物菌群特性。结果表明：R1总氮去除率在99 d时可达到74%，而R2仅需48 d即可维持在70%以上。进水氮负荷提升的同时，R1污泥中胞外聚合物（extracellular polymeric substances，EPS）含量上升更为明显，从而促进污泥颗粒化。高通量测序分析结果表明，R1中主要厌氧氨氧化细菌AnAOB为Candidatus Kuenenia（7.92%），R2中优势AnAOB为Candidatus Brocadia（15.64%），而Candidatus Kuenenia占3.02%。R1在较低厌氧氨氧化细菌丰度的情况下仍能保持相当的脱氮效率，更具有长期培养的潜力。
2020, 38(1): 99-104.
doi: 10.13205/j.hjgc.202001015
摘要:
从垃圾渗滤液中分离得到一株具有脱氮除磷能力的光合细菌R1，经鉴定为沼泽红假单胞菌（Rhodopseudomonas palustris），将其投加到SBR系统中，研究对其强化处理垃圾渗滤液的效果，并解析反应器中的菌群构成。结果表明：添加了光合细菌的实验组SBR反应器对COD、NH4+-N和TP去除率分别达到76.895%、65.964%和94.036%，且污泥产量明显少于对照组。高通量测序结果表明：变形菌门、绿弯菌门、厚壁菌门、酸杆菌门和拟杆菌门为主要优势菌门。在Caldilineaceae、Acinetobacter、Pseudomonas等共同作用下，R1不仅能够稳定存在于活性污泥中，还能够有效改善活性污泥中微生物群落结构，提升其脱氮除磷的性能。
从垃圾渗滤液中分离得到一株具有脱氮除磷能力的光合细菌R1，经鉴定为沼泽红假单胞菌（Rhodopseudomonas palustris），将其投加到SBR系统中，研究对其强化处理垃圾渗滤液的效果，并解析反应器中的菌群构成。结果表明：添加了光合细菌的实验组SBR反应器对COD、NH4+-N和TP去除率分别达到76.895%、65.964%和94.036%，且污泥产量明显少于对照组。高通量测序结果表明：变形菌门、绿弯菌门、厚壁菌门、酸杆菌门和拟杆菌门为主要优势菌门。在Caldilineaceae、Acinetobacter、Pseudomonas等共同作用下，R1不仅能够稳定存在于活性污泥中，还能够有效改善活性污泥中微生物群落结构，提升其脱氮除磷的性能。
2020, 38(1): 105-111,134.
doi: 10.13205/j.hjgc.202001016
摘要:
以十六烷基三甲基溴化铵（CTMAB）为表面活性剂，采用共沉淀法制得La2O3纳米颗粒。利用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）和比表面积分析仪（BET）对La2O3纳米颗粒进行分析。采用批实验考察了溶液pH、典型阴离子和离子强度等因素对La2O3纳米颗粒吸附溶液中As （Ⅲ）的影响，并对吸附动力学、吸附等温模型及吸附机理进行研究。结果表明：添加质量分数为0.2%的CTMAB时制得的La2O3对As （Ⅲ）的吸附效果最好。当溶液pH为5~9时，As （Ⅲ）去除率较高，可达85.36%。溶液中共存的SO2-4和CO2-3对As （Ⅲ）的吸附影响较小，而SiO2-3和PO43-增加到10 mmol/L时，As （Ⅲ）去除率从85.36%分别降低至39.14%和25.36%。离子强度对As （Ⅲ）的吸附影响较小，表明该吸附过程为内层吸附。La2O3纳米颗粒对As （Ⅲ）的吸附符合伪二级反应动力学和Langmuir吸附等温模型，表明该吸附为单分子层吸附，理论最大吸附量为45.5 mg/g。La2O3纳米颗粒吸附As （Ⅲ）的机理分析为La2O3表面羟基化后产生的羟基基团La—OH与As （Ⅲ）反应生成单齿或双齿络合物，从而将As （Ⅲ）从水溶液中去除。
以十六烷基三甲基溴化铵（CTMAB）为表面活性剂，采用共沉淀法制得La2O3纳米颗粒。利用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）和比表面积分析仪（BET）对La2O3纳米颗粒进行分析。采用批实验考察了溶液pH、典型阴离子和离子强度等因素对La2O3纳米颗粒吸附溶液中As （Ⅲ）的影响，并对吸附动力学、吸附等温模型及吸附机理进行研究。结果表明：添加质量分数为0.2%的CTMAB时制得的La2O3对As （Ⅲ）的吸附效果最好。当溶液pH为5~9时，As （Ⅲ）去除率较高，可达85.36%。溶液中共存的SO2-4和CO2-3对As （Ⅲ）的吸附影响较小，而SiO2-3和PO43-增加到10 mmol/L时，As （Ⅲ）去除率从85.36%分别降低至39.14%和25.36%。离子强度对As （Ⅲ）的吸附影响较小，表明该吸附过程为内层吸附。La2O3纳米颗粒对As （Ⅲ）的吸附符合伪二级反应动力学和Langmuir吸附等温模型，表明该吸附为单分子层吸附，理论最大吸附量为45.5 mg/g。La2O3纳米颗粒吸附As （Ⅲ）的机理分析为La2O3表面羟基化后产生的羟基基团La—OH与As （Ⅲ）反应生成单齿或双齿络合物，从而将As （Ⅲ）从水溶液中去除。
2020, 38(1): 112-116,145.
doi: 10.13205/j.hjgc.202001017
摘要:
介绍了一种高盐废水零排放工艺，通过对常规废水零排放后期处理流程的重新设计，以方法最优，效益最大化为目的，论证流程中各重要环节，确立实际组合工艺采用化学软化—管式微滤—纳滤—反渗透（RO）—碟管式反渗透（DTRO）—蒸发结晶系统（盐硝分产）的处理路线，分别回收Na2SO4和NaCl。同时，通过多种检测手段，确定氯化钠质量达GB/T 5462—2015《工业盐》的优级品等级，实现对外销售，真正达到零排放、零污染。
介绍了一种高盐废水零排放工艺，通过对常规废水零排放后期处理流程的重新设计，以方法最优，效益最大化为目的，论证流程中各重要环节，确立实际组合工艺采用化学软化—管式微滤—纳滤—反渗透（RO）—碟管式反渗透（DTRO）—蒸发结晶系统（盐硝分产）的处理路线，分别回收Na2SO4和NaCl。同时，通过多种检测手段，确定氯化钠质量达GB/T 5462—2015《工业盐》的优级品等级，实现对外销售，真正达到零排放、零污染。
2020, 38(1): 117-121.
doi: 10.13205/j.hjgc.202001018
摘要:
围绕废弃LCD面板所含重金属的环境风险问题，对台式电脑显示器、笔记本电脑、液晶电视三大类典型LCD面板中9种主要有毒有害金属含量进行分析，并在此基础上分别采用BCR顺序提取法、个体污染因子法（ICF）和TCLP标准毒性浸出法对金属赋存形态、生态风险及浸出毒性进行分析评价。结果显示：实验范围内LCD面板中As含量最高，为1.8×103 mg/kg，其次为Zn、Cr、Sn、Ni、In、Cu、Cd，其浓度含量为26.20~413.00 mg/kg，Pb未检出。LCD面板中As、Cd、Sn、Cr、Ni、Zn等金属以残渣态为主要存在形态，生态风险等级低；In、Cu以可还原态为主要存在形态，生态风险等级高。As、Ni、Zn存在一定浸出毒性风险，其中As、Ni浸出浓度超过GB/T 14848—2017《地下水质量标准》Ⅲ类毒理学指标限值，Zn的浸出浓度超GB/T 14848—2017 Ⅲ类一般化学指标限值。
围绕废弃LCD面板所含重金属的环境风险问题，对台式电脑显示器、笔记本电脑、液晶电视三大类典型LCD面板中9种主要有毒有害金属含量进行分析，并在此基础上分别采用BCR顺序提取法、个体污染因子法（ICF）和TCLP标准毒性浸出法对金属赋存形态、生态风险及浸出毒性进行分析评价。结果显示：实验范围内LCD面板中As含量最高，为1.8×103 mg/kg，其次为Zn、Cr、Sn、Ni、In、Cu、Cd，其浓度含量为26.20~413.00 mg/kg，Pb未检出。LCD面板中As、Cd、Sn、Cr、Ni、Zn等金属以残渣态为主要存在形态，生态风险等级低；In、Cu以可还原态为主要存在形态，生态风险等级高。As、Ni、Zn存在一定浸出毒性风险，其中As、Ni浸出浓度超过GB/T 14848—2017《地下水质量标准》Ⅲ类毒理学指标限值，Zn的浸出浓度超GB/T 14848—2017 Ⅲ类一般化学指标限值。
2020, 38(1): 122-127.
doi: 10.13205/j.hjgc.202001019
摘要:
建筑废弃物资源处理厂选址不当，造成建筑废弃物收运成本过高，是当前我国建筑废弃物资源化处置未广泛运用的主要原因之一。需要通过信息集成实现选址优化，降低建筑废弃物的收运成本。为此，提出了一套以运输成本为主要优化目标的多维度选址优化方案，以重庆主城为例，结合灰色理论与指数平滑法预测建筑废弃物年产量，提出了基于GIS的资源化处理厂的备选选址方法与优化模型，形成了建筑废弃物资源化处理厂的选址布局优化方案。
建筑废弃物资源处理厂选址不当，造成建筑废弃物收运成本过高，是当前我国建筑废弃物资源化处置未广泛运用的主要原因之一。需要通过信息集成实现选址优化，降低建筑废弃物的收运成本。为此，提出了一套以运输成本为主要优化目标的多维度选址优化方案，以重庆主城为例，结合灰色理论与指数平滑法预测建筑废弃物年产量，提出了基于GIS的资源化处理厂的备选选址方法与优化模型，形成了建筑废弃物资源化处理厂的选址布局优化方案。
2020, 38(1): 128-134.
doi: 10.13205/j.hjgc.202001020
摘要:
厌氧发酵处理有机废物并合成高价值羧酸盐的技术日趋成熟。尤其是己酸作为产物之一，因其附加值高，易于分离，用途广泛，越来越受到关注。微生物合成己酸需要电子供体及受体。详细介绍了乙醇、乙酸分别作为电子供体、受体合成己酸的机理——逆β氧化反应，总结合成己酸底物以及影响合成的因素（温度、pH值、水力停留时间、竞争路径、氢气分压、底物比例、氮源等）。目前采用科氏梭菌以乙醇为电子供体来合成己酸的技术较成熟，探索了利用乳酸为电子供体合成己酸的代谢机理，并指出开发乳酸转化合成己酸的技术可成为未来发展方向。
厌氧发酵处理有机废物并合成高价值羧酸盐的技术日趋成熟。尤其是己酸作为产物之一，因其附加值高，易于分离，用途广泛，越来越受到关注。微生物合成己酸需要电子供体及受体。详细介绍了乙醇、乙酸分别作为电子供体、受体合成己酸的机理——逆β氧化反应，总结合成己酸底物以及影响合成的因素（温度、pH值、水力停留时间、竞争路径、氢气分压、底物比例、氮源等）。目前采用科氏梭菌以乙醇为电子供体来合成己酸的技术较成熟，探索了利用乳酸为电子供体合成己酸的代谢机理，并指出开发乳酸转化合成己酸的技术可成为未来发展方向。
2020, 38(1): 135-140.
doi: 10.13205/j.hjgc.202001021
摘要:
在热重分析仪中进行了稻壳和聚氯乙烯（PVC）的共热解实验，结果显示：在共热解时稻壳开始剧烈热解的温度相比单独热解时大幅度降低，由350℃降至300℃，表明掺入PVC降低了稻壳的热解温度。在升温速率为20℃/min，稻壳和PVC比例为2∶1（质量比）时，混合热解协同效应最明显。3种动力学分析方法均证明共热解现象的存在。利用Coats-Redfern法进行动力学分析，发现共热解活化能普遍较单独热解时低，表明PVC与稻壳共热解有明显的相互作用。利用Ozawa法进行分析，发现转化率为20%~60%阶段下共热解平均活化能值为37.60 kJ/mol，低于稻壳单独热解的平均活化能41.45 kJ/mol。Friedman法分析结果显示对应转化率下共热解活化能均低于稻壳单独热解活化能。稻壳和PVC共热解倾向于反应动力学控制。
在热重分析仪中进行了稻壳和聚氯乙烯（PVC）的共热解实验，结果显示：在共热解时稻壳开始剧烈热解的温度相比单独热解时大幅度降低，由350℃降至300℃，表明掺入PVC降低了稻壳的热解温度。在升温速率为20℃/min，稻壳和PVC比例为2∶1（质量比）时，混合热解协同效应最明显。3种动力学分析方法均证明共热解现象的存在。利用Coats-Redfern法进行动力学分析，发现共热解活化能普遍较单独热解时低，表明PVC与稻壳共热解有明显的相互作用。利用Ozawa法进行分析，发现转化率为20%~60%阶段下共热解平均活化能值为37.60 kJ/mol，低于稻壳单独热解的平均活化能41.45 kJ/mol。Friedman法分析结果显示对应转化率下共热解活化能均低于稻壳单独热解活化能。稻壳和PVC共热解倾向于反应动力学控制。
2020, 38(1): 141-145.
doi: 10.13205/j.hjgc.202001022
摘要:
高温好氧生物干化技术是解决我国"高含水、高有机质"生活垃圾干化的有效技术手段，而垃圾高温好氧生物干化过程的微观机理及影响因素非常复杂。在进行多组垃圾高温好氧生物干化试验的基础上，指出影响生物干化的内外因素有机质含量、微生物菌种、通风风量、仓体构造、氧气浓度、颗粒粒径、仓体保温性；初步确定了高温好氧生物干化主要影响因素的适宜范围为垃圾中有机质含量>15%，接种适宜的高温好氧微生物菌种（活菌数为106~1010 CFU/mL，接种量约为1.5 L/t），垃圾粒径控制在95%＜160mm，通风风量应同时满足有机质分解过程中O2的需要量和除湿的空气需要量，可为垃圾高温好氧生物干化技术的工艺机理研究提供了数据参考。
高温好氧生物干化技术是解决我国"高含水、高有机质"生活垃圾干化的有效技术手段，而垃圾高温好氧生物干化过程的微观机理及影响因素非常复杂。在进行多组垃圾高温好氧生物干化试验的基础上，指出影响生物干化的内外因素有机质含量、微生物菌种、通风风量、仓体构造、氧气浓度、颗粒粒径、仓体保温性；初步确定了高温好氧生物干化主要影响因素的适宜范围为垃圾中有机质含量>15%，接种适宜的高温好氧微生物菌种（活菌数为106~1010 CFU/mL，接种量约为1.5 L/t），垃圾粒径控制在95%＜160mm，通风风量应同时满足有机质分解过程中O2的需要量和除湿的空气需要量，可为垃圾高温好氧生物干化技术的工艺机理研究提供了数据参考。
2020, 38(1): 146-150.
doi: 10.13205/j.hjgc.202001023
摘要:
提出了基于行波ELM的生活垃圾填埋场渗漏检测方法。将新型同轴电缆以平行等间距的方式铺设在HDPE膜下土壤层中，由于垃圾渗滤液的腐蚀作用，导致同轴电缆的绝缘保护层和介质层的物理性质发生改变，从而造成实心导体层和金属屏蔽层在渗漏处短路，并产生暂态行波。从暂态电流行波中提取行波固有频率主成分进行初步渗漏定位，并利用ELM的回归特性减小渗漏区电缆中因分布电感、分布电容变化产生的检测误差。实验结果显示：同轴电缆信号能量传输集中，行波频率法定位精度不受渗漏距离的影响，经ELM优化后的渗漏定位最大误差为0.535％。
提出了基于行波ELM的生活垃圾填埋场渗漏检测方法。将新型同轴电缆以平行等间距的方式铺设在HDPE膜下土壤层中，由于垃圾渗滤液的腐蚀作用，导致同轴电缆的绝缘保护层和介质层的物理性质发生改变，从而造成实心导体层和金属屏蔽层在渗漏处短路，并产生暂态行波。从暂态电流行波中提取行波固有频率主成分进行初步渗漏定位，并利用ELM的回归特性减小渗漏区电缆中因分布电感、分布电容变化产生的检测误差。实验结果显示：同轴电缆信号能量传输集中，行波频率法定位精度不受渗漏距离的影响，经ELM优化后的渗漏定位最大误差为0.535％。
2020, 38(1): 151-156,161.
doi: 10.13205/j.hjgc.202001024
摘要:
运用代谢组学方法研究Cupriavidus necator在不同培养条件下胞内代谢物的变化，寻找影响Cupriavidus necator合成聚-3-羟基丁酸酯（PHB）的生物标志物并探讨代谢机理。利用气相色谱-质谱法（GC/MS）分析不同pH （6、7、8、9）条件下培养Cupriavidus necator的代谢产物，应用偏最小二乘判别分析（PLS-DA）对代谢组学数据进行统计分析，同时结合代谢网络图分析影响PHB合成的代谢途径。PLS-DA分析结果表明：不同pH条件下，鸟氨酸、延胡索酸、β-D-葡萄糖、戊二酸、肌醇、丁酸、甘氨酸、L-天冬酰胺、d-葡萄糖、L-苏氨酸和缬氨酸11种物质表现出显著差异性。结合PLS-DA和代谢途径分析得出：甘氨酸、鸟氨酸、苏氨酸、天冬酰胺和延胡索酸是影响PHB合成的关键代谢物，这些物质通过TCA循环途径、氨基酸合成代谢以及丙酮酸合成降解等途径影响Cupriavidus necator合成PHB。
运用代谢组学方法研究Cupriavidus necator在不同培养条件下胞内代谢物的变化，寻找影响Cupriavidus necator合成聚-3-羟基丁酸酯（PHB）的生物标志物并探讨代谢机理。利用气相色谱-质谱法（GC/MS）分析不同pH （6、7、8、9）条件下培养Cupriavidus necator的代谢产物，应用偏最小二乘判别分析（PLS-DA）对代谢组学数据进行统计分析，同时结合代谢网络图分析影响PHB合成的代谢途径。PLS-DA分析结果表明：不同pH条件下，鸟氨酸、延胡索酸、β-D-葡萄糖、戊二酸、肌醇、丁酸、甘氨酸、L-天冬酰胺、d-葡萄糖、L-苏氨酸和缬氨酸11种物质表现出显著差异性。结合PLS-DA和代谢途径分析得出：甘氨酸、鸟氨酸、苏氨酸、天冬酰胺和延胡索酸是影响PHB合成的关键代谢物，这些物质通过TCA循环途径、氨基酸合成代谢以及丙酮酸合成降解等途径影响Cupriavidus necator合成PHB。
2020, 38(1): 157-161.
doi: 10.13205/j.hjgc.202001025
摘要:
利用废弃物铜尾矿与抛光泥复合取代粉煤灰，与水泥、石灰、石膏等材料制备蒸压加气混凝土。重点研究了铜尾矿与陶瓷抛光泥的颗粒细度、掺加量、工艺参数等对蒸压加气混凝土砌块抗压强度、绝干密度等性能的影响，通过XRD、SEM对其微观机理进行研究。结果表明：铜尾矿与抛光泥粉磨时间为20 min时，铜尾矿的比表面积达到244.5 m2/kg，抛光泥比表面积为350.4 m2/kg。原材料中铜尾矿、抛光泥、水泥、石灰、石膏的质量比为45∶20∶10∶22∶3时，制备的砌块最大抗压强度达到5.1 MPa，平均抗压强度达到4.7 MPa，绝干密度低于625 kg/m3，达到A3.5，B06的蒸压加气混凝土砌块的要求。砌块中的托贝莫来石与C-S-H （B）等水化产物与未反应的石英相互致密穿插，使砌块的微观孔结构更加致密，砌块的抗压强度更高。
利用废弃物铜尾矿与抛光泥复合取代粉煤灰，与水泥、石灰、石膏等材料制备蒸压加气混凝土。重点研究了铜尾矿与陶瓷抛光泥的颗粒细度、掺加量、工艺参数等对蒸压加气混凝土砌块抗压强度、绝干密度等性能的影响，通过XRD、SEM对其微观机理进行研究。结果表明：铜尾矿与抛光泥粉磨时间为20 min时，铜尾矿的比表面积达到244.5 m2/kg，抛光泥比表面积为350.4 m2/kg。原材料中铜尾矿、抛光泥、水泥、石灰、石膏的质量比为45∶20∶10∶22∶3时，制备的砌块最大抗压强度达到5.1 MPa，平均抗压强度达到4.7 MPa，绝干密度低于625 kg/m3，达到A3.5，B06的蒸压加气混凝土砌块的要求。砌块中的托贝莫来石与C-S-H （B）等水化产物与未反应的石英相互致密穿插，使砌块的微观孔结构更加致密，砌块的抗压强度更高。
2020, 38(1): 162-166,127.
doi: 10.13205/j.hjgc.202001026
摘要:
对蚯蚓堆肥在畜禽粪便中的影响因素进行了总结和评述，主要包括蚯蚓类型、温度与湿度、C/N、畜禽粪便种类及腐熟程度、接种密度等，并对蚯蚓堆肥中EM （effective microorganism）菌剂的添加及蚯蚓粪在农业上的应用潜力进行总结，提出蚯蚓粪作为生物肥的优势，建议现阶段将蚯蚓粪与有机肥配合使用。在此基础上，对蚯蚓堆肥处理畜禽粪便领域未来发展提出展望，可为蚯蚓堆肥处理畜禽粪便技术的推广应用提供参考。
对蚯蚓堆肥在畜禽粪便中的影响因素进行了总结和评述，主要包括蚯蚓类型、温度与湿度、C/N、畜禽粪便种类及腐熟程度、接种密度等，并对蚯蚓堆肥中EM （effective microorganism）菌剂的添加及蚯蚓粪在农业上的应用潜力进行总结，提出蚯蚓粪作为生物肥的优势，建议现阶段将蚯蚓粪与有机肥配合使用。在此基础上，对蚯蚓堆肥处理畜禽粪便领域未来发展提出展望，可为蚯蚓堆肥处理畜禽粪便技术的推广应用提供参考。
2020, 38(1): 167-171.
doi: 10.13205/j.hjgc.202001027
摘要:
以沈阳市老城区表层土壤为研究对象，共设置了10个采样点采集表层土壤样品。通过火焰原子吸收分光光度法和原子荧光法测定土壤样品中Zn、Cr、Ni、Pb、Cu、As、Cd元素的含量，分析了其分布特征，并使用单因子污染指数法、潜在生态危害和人体暴露风险评价模型评价了环境风险及人体暴露风险。结果表明：除As外，其他6种重金属平均含量均高于沈阳市土壤背景值，其中，金属Zn、Cd和Pb的平均含量分别是土壤背景值的3.45，3.03，2.67倍；单因子污染指数法结果表明：除As处于清洁状态外，其余元素均有不同程度的污染，尤其是Zn和Cd已达到重度污染；潜在生态风险指数评价结果表明：Cd的生态风险程度达到较强危害，其余都属于轻度潜在生态风险，城市总潜在生态风险指数RI=44.28，处于潜在中等生态危害；人体暴露风险评价结果表明：儿童的日平均暴露量和非致癌风险均高于成人，但总非致癌风险未超过1，致癌风险值也较低。
以沈阳市老城区表层土壤为研究对象，共设置了10个采样点采集表层土壤样品。通过火焰原子吸收分光光度法和原子荧光法测定土壤样品中Zn、Cr、Ni、Pb、Cu、As、Cd元素的含量，分析了其分布特征，并使用单因子污染指数法、潜在生态危害和人体暴露风险评价模型评价了环境风险及人体暴露风险。结果表明：除As外，其他6种重金属平均含量均高于沈阳市土壤背景值，其中，金属Zn、Cd和Pb的平均含量分别是土壤背景值的3.45，3.03，2.67倍；单因子污染指数法结果表明：除As处于清洁状态外，其余元素均有不同程度的污染，尤其是Zn和Cd已达到重度污染；潜在生态风险指数评价结果表明：Cd的生态风险程度达到较强危害，其余都属于轻度潜在生态风险，城市总潜在生态风险指数RI=44.28，处于潜在中等生态危害；人体暴露风险评价结果表明：儿童的日平均暴露量和非致癌风险均高于成人，但总非致癌风险未超过1，致癌风险值也较低。
2020, 38(1): 172-177,27.
doi: 10.13205/j.hjgc.202001028
摘要:
为了解贵阳市饮用水源地水环境中邻苯二甲酸酯（PAEs）的污染情况，采用三重四级杆串联质谱联用技术（GC/MSMS）对阿哈水库、红枫湖、百花湖水体中PAEs有机污染物进行定量分析。结果显示：研究区域水体中的PAEs主要为邻苯二甲酸二乙酯（DEP）、邻苯二甲酸二丁酯（DBP）、邻苯二甲酸二异丁酯（DIBP）、邻苯二甲酸二（2-乙基）己酯（DEHP）；PAEs在丰水期、平水期、枯水期呈现出不稳定状态；研究区水源地水体中PAEs的致癌和非致癌风险值均低于可接受参考值；健康风险评价模型一计算的健康风险值远低于美国环境保护署（USEPA）、国家辐射防护委员会（ICRP）、瑞典环境保护局等机构的推荐值，评价模型二计算的健康风险值与上述机构接近。贵阳市饮用水源地PAEs未对人体造成健康风险或构成致癌风险，水体中PAE的含量与国内部分饮用水源中PAEs的含量基本上处于同一水平。
为了解贵阳市饮用水源地水环境中邻苯二甲酸酯（PAEs）的污染情况，采用三重四级杆串联质谱联用技术（GC/MSMS）对阿哈水库、红枫湖、百花湖水体中PAEs有机污染物进行定量分析。结果显示：研究区域水体中的PAEs主要为邻苯二甲酸二乙酯（DEP）、邻苯二甲酸二丁酯（DBP）、邻苯二甲酸二异丁酯（DIBP）、邻苯二甲酸二（2-乙基）己酯（DEHP）；PAEs在丰水期、平水期、枯水期呈现出不稳定状态；研究区水源地水体中PAEs的致癌和非致癌风险值均低于可接受参考值；健康风险评价模型一计算的健康风险值远低于美国环境保护署（USEPA）、国家辐射防护委员会（ICRP）、瑞典环境保护局等机构的推荐值，评价模型二计算的健康风险值与上述机构接近。贵阳市饮用水源地PAEs未对人体造成健康风险或构成致癌风险，水体中PAE的含量与国内部分饮用水源中PAEs的含量基本上处于同一水平。
2020, 38(1): 178-182.
doi: 10.13205/j.hjgc.202001029
摘要:
以广东珠海某电镀行业企业发生柴油泄漏事件为例，采用异位修复抽提处置技术处理污染地下水，表面淋洗工艺处理污染土壤。泄漏点开挖区设置9个喷头，洒水量为1.3 m3/h，喷淋时间为2 h/d，泄漏点西面绿化带设置5个喷头，洒水量为0.7 m3/h，喷淋时间为9 h/d，淋洗水进入地下水后抽取至厂区污水厂处理，治理历时9个月，地下水石油类浓度降至0.3 mg/L以下，达到GB 5749—2006《生活饮用水卫生标准》中石油类标准限值。
以广东珠海某电镀行业企业发生柴油泄漏事件为例，采用异位修复抽提处置技术处理污染地下水，表面淋洗工艺处理污染土壤。泄漏点开挖区设置9个喷头，洒水量为1.3 m3/h，喷淋时间为2 h/d，泄漏点西面绿化带设置5个喷头，洒水量为0.7 m3/h，喷淋时间为9 h/d，淋洗水进入地下水后抽取至厂区污水厂处理，治理历时9个月，地下水石油类浓度降至0.3 mg/L以下，达到GB 5749—2006《生活饮用水卫生标准》中石油类标准限值。
