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2015年 第33卷 第6期
2015, 33(6): 1-5.
doi: 10.13205/j.hjgc.201506001
摘要:
随着纳米技术的广泛应用,越来越多的纳米材料进入污水/污泥中,对污水/污泥的厌氧消化过程产生一定的影响。综述了纳米材料特性利用在厌氧消化过程中产生的影响(吸附还原重金属,作为电子供体提高厌氧消化效能,降解难降解有机物,减少硫化氢等),以及纳米材料可能对厌氧消化系统微生物的影响(释放金属离子毒性,通过吸附作用包被微生物细胞,破坏细胞膜,引起遗传物质损伤等)。提出最大限度降低纳米材料对厌氧消化系统微生物危害以及利用纳米材料特性促进污水/污泥厌氧消化过程的可行性。
随着纳米技术的广泛应用,越来越多的纳米材料进入污水/污泥中,对污水/污泥的厌氧消化过程产生一定的影响。综述了纳米材料特性利用在厌氧消化过程中产生的影响(吸附还原重金属,作为电子供体提高厌氧消化效能,降解难降解有机物,减少硫化氢等),以及纳米材料可能对厌氧消化系统微生物的影响(释放金属离子毒性,通过吸附作用包被微生物细胞,破坏细胞膜,引起遗传物质损伤等)。提出最大限度降低纳米材料对厌氧消化系统微生物危害以及利用纳米材料特性促进污水/污泥厌氧消化过程的可行性。
2015, 33(6): 6-9.
doi: 10.13205/j.hjgc.201506002
摘要:
生物滞留池是一种采用分散方法,从源头削减雨水和控制污染物迁移的高效LID措施。从水文效应、水质处理及模型建立三方面回顾了国外生物滞留池的研究现状,对生物滞留池用于国内城市雨水径流控制展望如下:在满足水量负荷下对溶解性N和颗粒悬浮物去除的研究;生物滞留池长期运行稳定性研究,包括填料的二次污染和自然再生等;生物滞留池水力模型和水质模型的研究必须与理论研究相结合,以减少试验周期和优化试验参数。
生物滞留池是一种采用分散方法,从源头削减雨水和控制污染物迁移的高效LID措施。从水文效应、水质处理及模型建立三方面回顾了国外生物滞留池的研究现状,对生物滞留池用于国内城市雨水径流控制展望如下:在满足水量负荷下对溶解性N和颗粒悬浮物去除的研究;生物滞留池长期运行稳定性研究,包括填料的二次污染和自然再生等;生物滞留池水力模型和水质模型的研究必须与理论研究相结合,以减少试验周期和优化试验参数。
2015, 33(6): 10-14.
doi: 10.13205/j.hjgc.201506003
摘要:
模拟研究了腐殖质对含钼废水中钼(Mo O2-4)的吸附作用。分别考察了p H值、时间、温度和吸附剂投加量,以及竞争离子对吸附过程的影响,并应用热力学和动力学方法对吸附机理进行研究。结果表明:腐殖质在p H30 min,投加量为1 g,温度为25~30℃时,钼去除率至少达到90%。在最佳条件下,平衡吸附量可达1.014 mg/g。PO3-4对Mo O2-4的吸附表现了较强的竞争性,去除率从90%以上降低至60%左右,而SO2-4和Si O4-4对Mo O2-4的去除率没有显著影响。腐殖质吸附Mo O2-4符合Langmuir等温吸附模型,吸附动力学符合准二级动力学模型。腐殖质吸附钼属于化学吸附,受化学反应控制。结论表明,腐殖质在含钼废水治理领域具有良好的应用前景。
模拟研究了腐殖质对含钼废水中钼(Mo O2-4)的吸附作用。分别考察了p H值、时间、温度和吸附剂投加量,以及竞争离子对吸附过程的影响,并应用热力学和动力学方法对吸附机理进行研究。结果表明:腐殖质在p H30 min,投加量为1 g,温度为25~30℃时,钼去除率至少达到90%。在最佳条件下,平衡吸附量可达1.014 mg/g。PO3-4对Mo O2-4的吸附表现了较强的竞争性,去除率从90%以上降低至60%左右,而SO2-4和Si O4-4对Mo O2-4的去除率没有显著影响。腐殖质吸附Mo O2-4符合Langmuir等温吸附模型,吸附动力学符合准二级动力学模型。腐殖质吸附钼属于化学吸附,受化学反应控制。结论表明,腐殖质在含钼废水治理领域具有良好的应用前景。
2015, 33(6): 15-18.
doi: 10.13205/j.hjgc.201506004
摘要:
为了对五孔中空纤维膜在分置式膜生物反应器(MBR)处理模拟印染废水中膜污染特性进行研究,提出从水力学角度考察膜污染特性。在曝气强度分别为25,50,75,100 L/h,出水通量分别为9,12,15,18 L/(m2·h)的工况下考察膜污染表征系数跨膜压差(TMP)的变化情况。得出如下结论:出水通量稳定时,在一定范围内曝气强度的增加可使TMP的增长率降低,即延长膜稳定运行时间,有效缓解膜污染;在次临界通量下曝气量恒定时,出水通量越小,TMP的增长率越小,即膜的稳定运行时间越长。此实验结果对MBR中膜污染的有效控制和水力条件优化提供数据依据。
为了对五孔中空纤维膜在分置式膜生物反应器(MBR)处理模拟印染废水中膜污染特性进行研究,提出从水力学角度考察膜污染特性。在曝气强度分别为25,50,75,100 L/h,出水通量分别为9,12,15,18 L/(m2·h)的工况下考察膜污染表征系数跨膜压差(TMP)的变化情况。得出如下结论:出水通量稳定时,在一定范围内曝气强度的增加可使TMP的增长率降低,即延长膜稳定运行时间,有效缓解膜污染;在次临界通量下曝气量恒定时,出水通量越小,TMP的增长率越小,即膜的稳定运行时间越长。此实验结果对MBR中膜污染的有效控制和水力条件优化提供数据依据。
2015, 33(6): 19-23.
doi: 10.13205/j.hjgc.201506005
摘要:
随着工业点源的逐步控制,非点源因其来源多样、涉及范围广、控制难度大,已成为影响水环境质量的主要污染源。非点源污染产输机理是开展定量研究、模型模拟及污染治理的基础,也是非点源污染研究领域的重点和难点。降雨是非点源污染产输的直接驱动力,地形是影响非点源污染产输的重要因素,两者对非点源污染的产输均具有重要影响。对国内外在降雨、地形对非点源污染产输影响机理方面的研究进行综述,以期为非点源污染相关研究提供参考和借鉴。
随着工业点源的逐步控制,非点源因其来源多样、涉及范围广、控制难度大,已成为影响水环境质量的主要污染源。非点源污染产输机理是开展定量研究、模型模拟及污染治理的基础,也是非点源污染研究领域的重点和难点。降雨是非点源污染产输的直接驱动力,地形是影响非点源污染产输的重要因素,两者对非点源污染的产输均具有重要影响。对国内外在降雨、地形对非点源污染产输影响机理方面的研究进行综述,以期为非点源污染相关研究提供参考和借鉴。
2015, 33(6): 24-29.
doi: 10.13205/j.hjgc.201506006
摘要:
针对我国城市内河污染日益严重的问题,以巢湖市老城区环城河为研究对象,拟定调水方案,进行调水试验。依据沿河水文水质情况,布设6个实时水质监测点,并将环城河概化为5个河段。应用测得的水文水质数据对各河段不同时间点的含氮污染物负荷进行估算,初步研究了各河段NH3-N、TN负荷量的变化规律。通过对比上下游各河段含氮污染物负荷去除效果,分析调水效果的影响因素,总结个别河段调水效果不佳的原因,提出4条优化意见。并结合实际情况,选取其中可行性较强的1条对其有效性进行实验验证。
针对我国城市内河污染日益严重的问题,以巢湖市老城区环城河为研究对象,拟定调水方案,进行调水试验。依据沿河水文水质情况,布设6个实时水质监测点,并将环城河概化为5个河段。应用测得的水文水质数据对各河段不同时间点的含氮污染物负荷进行估算,初步研究了各河段NH3-N、TN负荷量的变化规律。通过对比上下游各河段含氮污染物负荷去除效果,分析调水效果的影响因素,总结个别河段调水效果不佳的原因,提出4条优化意见。并结合实际情况,选取其中可行性较强的1条对其有效性进行实验验证。
2015, 33(6): 30-34.
doi: 10.13205/j.hjgc.201506007
摘要:
利用微生物处理放射性废物和废水的研究以及应用已成为目前国内外十分关注的一个研究领域,相比于现在的固化处理方法更效率,更环保。通过研究微生物对放射性核素的吸附行为,可实现微生物处理放射性废物和废水的工艺化目标。综述了微生物吸附放射性核素机理,影响吸附行为的因素以及预处理后的微生物细胞对核素的吸附行为等方面的国内外研究进展,讨论了目前微生物吸附放射性核素的应用情况。
利用微生物处理放射性废物和废水的研究以及应用已成为目前国内外十分关注的一个研究领域,相比于现在的固化处理方法更效率,更环保。通过研究微生物对放射性核素的吸附行为,可实现微生物处理放射性废物和废水的工艺化目标。综述了微生物吸附放射性核素机理,影响吸附行为的因素以及预处理后的微生物细胞对核素的吸附行为等方面的国内外研究进展,讨论了目前微生物吸附放射性核素的应用情况。
2015, 33(6): 35-38.
doi: 10.13205/j.hjgc.201506008
摘要:
通常情况下在碳酸盐岩分布的地区,由于地下岩溶管道的发育,地下水主要赋存在大尺度的管道和裂隙中。地下水的流速和流向在空间上具有很大的差异性。以上问题造成在碳酸盐岩地区难以对地下水的流动和溶质运移问题进行数值模拟评价。但在实际工作中发现,某些白云岩裂隙水中地下水的运动符合孔隙水中的运动规律,溶质的运移符合弥散理论的基础条件。以松桃县某工业场地为例,研究该白云岩地层中地下水水质弥散参数的获取和参数特征,并以此为基础建立数值模型对污染情况进行模拟,采用现场试验对数值模型进行验证。数值模型采用Visual MODFLOW计算机辅助软件建立。通过验证表明,以泥质白云岩为主的碳酸盐岩地区的地下水流动及溶质运移适用于数值法进行模拟。
通常情况下在碳酸盐岩分布的地区,由于地下岩溶管道的发育,地下水主要赋存在大尺度的管道和裂隙中。地下水的流速和流向在空间上具有很大的差异性。以上问题造成在碳酸盐岩地区难以对地下水的流动和溶质运移问题进行数值模拟评价。但在实际工作中发现,某些白云岩裂隙水中地下水的运动符合孔隙水中的运动规律,溶质的运移符合弥散理论的基础条件。以松桃县某工业场地为例,研究该白云岩地层中地下水水质弥散参数的获取和参数特征,并以此为基础建立数值模型对污染情况进行模拟,采用现场试验对数值模型进行验证。数值模型采用Visual MODFLOW计算机辅助软件建立。通过验证表明,以泥质白云岩为主的碳酸盐岩地区的地下水流动及溶质运移适用于数值法进行模拟。
2015, 33(6): 39-43.
doi: 10.13205/j.hjgc.201506009
摘要:
在治理黑臭水体的碳素纤维铺设密度优化研究中,借助统计学软件(SIMCA-P),以4个指标(COD、TP、NH3-N、TN)作为分析变量,探讨了单指标优化法与主成分分析法分析样本数据的差别。结果表明:单指标优化法可以确定4个指标各自的最优铺设密度,而主成分分析法能综合4个指标的信息进行分析,并优选出碳素纤维的最优铺设密度为40 cm2/L,为碳素纤维的综合运用提供参考依据。
在治理黑臭水体的碳素纤维铺设密度优化研究中,借助统计学软件(SIMCA-P),以4个指标(COD、TP、NH3-N、TN)作为分析变量,探讨了单指标优化法与主成分分析法分析样本数据的差别。结果表明:单指标优化法可以确定4个指标各自的最优铺设密度,而主成分分析法能综合4个指标的信息进行分析,并优选出碳素纤维的最优铺设密度为40 cm2/L,为碳素纤维的综合运用提供参考依据。
2015, 33(6): 44-48.
doi: 10.13205/j.hjgc.201506010
摘要:
随着城市化进程的不断加快,城市潜层地下水水质逐渐变差。研究以华北地区某重点城市为研究对象,基于Arc GIS平台研究分析了该市1980年、1990年、2000年和2010年4个时间点的地下水总硬度时空变异特征。研究结果显示:研究区在1980—2010年间潜水总硬度高浓度区域大幅增加,地下水水质变差趋势非常明显。老城区地下水总硬度经历了1980—1990年迅速上升和1990年后稳中有降两个阶段;拓展区潜水总硬度总体上呈现先缓后急的上升趋势。
随着城市化进程的不断加快,城市潜层地下水水质逐渐变差。研究以华北地区某重点城市为研究对象,基于Arc GIS平台研究分析了该市1980年、1990年、2000年和2010年4个时间点的地下水总硬度时空变异特征。研究结果显示:研究区在1980—2010年间潜水总硬度高浓度区域大幅增加,地下水水质变差趋势非常明显。老城区地下水总硬度经历了1980—1990年迅速上升和1990年后稳中有降两个阶段;拓展区潜水总硬度总体上呈现先缓后急的上升趋势。
2015, 33(6): 49-53.
doi: 10.13205/j.hjgc.201506011
摘要:
为了研究污泥厌氧发酵过程中渗沥液水质污染指标随温度和时间的变化规律,以及污泥的热效应变化,分别测定30,45,60℃下厌氧发酵不同时间后污泥渗沥液的p H值、DO、TN和TOC含量,分析厌氧发酵对渗沥液污染指标的影响,通过热重-差热试验绘制45℃下不同时间的TG-DTA曲线,研究厌氧发酵对污泥热效应的影响。结果表明:新鲜污泥渗沥液p H值为7.50,随着厌氧发酵的进行,30℃下p H值上升25.7%,DO、TN与TOC含量分别下降90.0%、90.4%、74.9%,且初期外界温度越高反应速率越快;由TG-DTA曲线可知:水分散失和有机物燃烧分解致使质量损失,并分别伴随吸热和放热现象。
为了研究污泥厌氧发酵过程中渗沥液水质污染指标随温度和时间的变化规律,以及污泥的热效应变化,分别测定30,45,60℃下厌氧发酵不同时间后污泥渗沥液的p H值、DO、TN和TOC含量,分析厌氧发酵对渗沥液污染指标的影响,通过热重-差热试验绘制45℃下不同时间的TG-DTA曲线,研究厌氧发酵对污泥热效应的影响。结果表明:新鲜污泥渗沥液p H值为7.50,随着厌氧发酵的进行,30℃下p H值上升25.7%,DO、TN与TOC含量分别下降90.0%、90.4%、74.9%,且初期外界温度越高反应速率越快;由TG-DTA曲线可知:水分散失和有机物燃烧分解致使质量损失,并分别伴随吸热和放热现象。
2015, 33(6): 54-58.
doi: 10.13205/j.hjgc.201506012
摘要:
为了研究改性制备核桃壳对石油烃吸附程度,以化学改性制备核桃壳为吸附剂,考察了溶液p H值、时间和温度对改性核桃壳吸附石油烃效果的影响。结果表明:当温度为298 K,p H为7.0,0.2 g改性核桃壳吸附处理100 m L浓度为60 mg/L的柴油溶液,80 min后吸附量最大,可达到12.57 mg/g。该吸附过程符合准二级动力学方程,其相关系数达到0.9999。在3种温度(298,308,318 K)条件下的吸附等温曲线更符合Freundlich模型。通过热力学计算证实,该吸附过程是吸热的、自发的过程,一定程度上的升温有助于石油烃的吸附。
为了研究改性制备核桃壳对石油烃吸附程度,以化学改性制备核桃壳为吸附剂,考察了溶液p H值、时间和温度对改性核桃壳吸附石油烃效果的影响。结果表明:当温度为298 K,p H为7.0,0.2 g改性核桃壳吸附处理100 m L浓度为60 mg/L的柴油溶液,80 min后吸附量最大,可达到12.57 mg/g。该吸附过程符合准二级动力学方程,其相关系数达到0.9999。在3种温度(298,308,318 K)条件下的吸附等温曲线更符合Freundlich模型。通过热力学计算证实,该吸附过程是吸热的、自发的过程,一定程度上的升温有助于石油烃的吸附。
2015, 33(6): 59-62.
doi: 10.13205/j.hjgc.201506013
摘要:
在实验室稳定运行的ASBR反应器基础上,以人工模拟废水为原水,分别研究了p H值、DO对厌氧氨氧化反应器脱氮性能的影响,旨在找出厌氧氨氧化反应最佳的p H值范围,并考察过高的进水DO对厌氧氨氧化污泥脱氮效能的影响及厌氧氨氧化污泥对高浓度DO的抵抗性。结果表明:厌氧氨氧化反应器的最适进水p H为7.5~8.0,此范围内反应器脱氮性能良好且稳定,NH+4-N去除率达到90.2%,NO-2-N去除率达到91.1%。而厌氧氨氧化菌对DO十分敏感,水体中含氧量过高会产生明显的抑制作用,但控制进水溶解氧浓度后,厌氧氨氧化反应器脱氮性能可迅速恢复。一定时间内高浓度DO对厌氧氨氧化污泥的活性抑制是可以恢复的。
在实验室稳定运行的ASBR反应器基础上,以人工模拟废水为原水,分别研究了p H值、DO对厌氧氨氧化反应器脱氮性能的影响,旨在找出厌氧氨氧化反应最佳的p H值范围,并考察过高的进水DO对厌氧氨氧化污泥脱氮效能的影响及厌氧氨氧化污泥对高浓度DO的抵抗性。结果表明:厌氧氨氧化反应器的最适进水p H为7.5~8.0,此范围内反应器脱氮性能良好且稳定,NH+4-N去除率达到90.2%,NO-2-N去除率达到91.1%。而厌氧氨氧化菌对DO十分敏感,水体中含氧量过高会产生明显的抑制作用,但控制进水溶解氧浓度后,厌氧氨氧化反应器脱氮性能可迅速恢复。一定时间内高浓度DO对厌氧氨氧化污泥的活性抑制是可以恢复的。
2015, 33(6): 63-66.
doi: 10.13205/j.hjgc.201506014
摘要:
从活性污泥、水体底泥、植物根系土壤和草莓种植土壤中筛选、分离、纯化,获得了高絮凝活性的菌株,并考察发酵液用量、助凝剂用量以及碳、氮源种类对絮凝活性的影响及菌株对实际重金属废水的絮凝作用。结果表明:以葡萄糖为碳源,酵母膏为氮源,菌体发酵液用量0.2 m L,助凝剂用量0.8 m L时,菌株QB1的絮凝性最高,可达到93%。其对多种重金属废水均具有较好的处理性能,对含铅废水的去除率最高可达99%以上。
从活性污泥、水体底泥、植物根系土壤和草莓种植土壤中筛选、分离、纯化,获得了高絮凝活性的菌株,并考察发酵液用量、助凝剂用量以及碳、氮源种类对絮凝活性的影响及菌株对实际重金属废水的絮凝作用。结果表明:以葡萄糖为碳源,酵母膏为氮源,菌体发酵液用量0.2 m L,助凝剂用量0.8 m L时,菌株QB1的絮凝性最高,可达到93%。其对多种重金属废水均具有较好的处理性能,对含铅废水的去除率最高可达99%以上。
2015, 33(6): 67-70.
doi: 10.13205/j.hjgc.201506015
摘要:
颗粒物捕集器(DPF)是未来车用柴油机满足排放法规的重要措施,是解决其排气颗粒污染最有效的技术之一。文章介绍了DPF的净化机理,在对DPF各种再生技术原理、研究现状及其存在问题分析的基础上,指出微粒捕集器再生技术的发展趋势。
颗粒物捕集器(DPF)是未来车用柴油机满足排放法规的重要措施,是解决其排气颗粒污染最有效的技术之一。文章介绍了DPF的净化机理,在对DPF各种再生技术原理、研究现状及其存在问题分析的基础上,指出微粒捕集器再生技术的发展趋势。
2015, 33(6): 71-75.
doi: 10.13205/j.hjgc.201506016
摘要:
气候作为人类生存活动与发展的支撑,其变化也必然对城市"社会-经济-自然"复合生态系统的各个方面产生影响。另一方面,城市建设过程中通过人口增长、经济发展、空间扩张、资源能源消耗等对气候变化产生反作用,以定性与定量分析相结合的方法建立了城市系统与气候变化耦合关系指标,以南京市为例运用Spearman相关系数构建城市系统与气候变化交互作用的相关耦合关系模型,定量揭示出两者耦合的关系。
气候作为人类生存活动与发展的支撑,其变化也必然对城市"社会-经济-自然"复合生态系统的各个方面产生影响。另一方面,城市建设过程中通过人口增长、经济发展、空间扩张、资源能源消耗等对气候变化产生反作用,以定性与定量分析相结合的方法建立了城市系统与气候变化耦合关系指标,以南京市为例运用Spearman相关系数构建城市系统与气候变化交互作用的相关耦合关系模型,定量揭示出两者耦合的关系。
2015, 33(6): 76-79.
doi: 10.13205/j.hjgc.201506017
摘要:
水泥行业是环境污染最严重的行业之一,对其排放的大气污染物的来源和计算方法进行了综述与分析,并通过在时间尺度与空间尺度上的对比,发现近十年水泥行业粉尘、SO2和NOx的排放量随着水泥产量的增加而增大,华东地区水泥行业的粉尘、SO2和NOx排放量分别占全国总量的31.8%、31.0%和31.8%,是我国7个区域中大气污染物排放量最高的区域。
水泥行业是环境污染最严重的行业之一,对其排放的大气污染物的来源和计算方法进行了综述与分析,并通过在时间尺度与空间尺度上的对比,发现近十年水泥行业粉尘、SO2和NOx的排放量随着水泥产量的增加而增大,华东地区水泥行业的粉尘、SO2和NOx排放量分别占全国总量的31.8%、31.0%和31.8%,是我国7个区域中大气污染物排放量最高的区域。
2015, 33(6): 80-83.
doi: 10.13205/j.hjgc.201506018
摘要:
PM2.5因其粒径小、吸附能力强、输送距离远、环境危害大,同时捕集困难而成为世界各国共同关注的大气环境问题。以涂氧化铝膜的碳化硅陶瓷膜管(孔隙率28.16%,平均孔径20μm,过滤面积0.28 m2)为过滤元件,搭建了PM2.5捕集的实验装置,对膜管的过滤时间、通量与阻力降的关系以及捕集效率与时间的关系和膜污染控制方面进行了研究。结果表明:随过滤时间增加,通量逐渐减小,阻力降逐渐增大,捕集效率逐渐增大,对PM2.5捕集效率高达99.9%;对膜污染控制参数优化后反吹压强选定为0.8 MPa,反吹间隔时间为10 min,反吹时间为14 s。
PM2.5因其粒径小、吸附能力强、输送距离远、环境危害大,同时捕集困难而成为世界各国共同关注的大气环境问题。以涂氧化铝膜的碳化硅陶瓷膜管(孔隙率28.16%,平均孔径20μm,过滤面积0.28 m2)为过滤元件,搭建了PM2.5捕集的实验装置,对膜管的过滤时间、通量与阻力降的关系以及捕集效率与时间的关系和膜污染控制方面进行了研究。结果表明:随过滤时间增加,通量逐渐减小,阻力降逐渐增大,捕集效率逐渐增大,对PM2.5捕集效率高达99.9%;对膜污染控制参数优化后反吹压强选定为0.8 MPa,反吹间隔时间为10 min,反吹时间为14 s。
2015, 33(6): 84-88.
doi: 10.13205/j.hjgc.201506019
摘要:
NO的脱除效率已成为微生物净化燃煤烟气NOx双塔流程的瓶颈。为了提高微生物净化烟气中NO、NOx的效率,分别研究了脱硫塔添加Fe SO4·7H2O、脱氮塔添加Na NO2对微生物净化模拟烟气中NO、NOx效率的影响作用。结果表明:脱硫塔添加0.23 g/L Fe SO4·7H2O,其NO平均脱除率为61.04%,比空白试验的35.31%提高明显;脱硫塔NOx平均脱除率为62.16%,比空白试验的31.10%提高约1倍;双塔NOx平均总脱除率从空白试验的61.8%增至86.9%。浓度梯度试验结果表明:0.23 g/L Fe SO4·7H2O是脱硫塔内较为合适的添加浓度。脱氮塔添加0.50 g/L Na NO2后,脱氮塔NO平均脱除率从空白试验的39.92%提高到52.11%;脱氮塔NOx平均脱除率从空白试验的47.67%增至58.90%;双塔NOx平均总脱除率从空白试验的70.75%增至79.32%。反复多次验证试验均证明:Fe SO4·7H2O和Na NO2的分别添加的确大幅度地强化了烟气中NO、NOx的微生物净化效率。
NO的脱除效率已成为微生物净化燃煤烟气NOx双塔流程的瓶颈。为了提高微生物净化烟气中NO、NOx的效率,分别研究了脱硫塔添加Fe SO4·7H2O、脱氮塔添加Na NO2对微生物净化模拟烟气中NO、NOx效率的影响作用。结果表明:脱硫塔添加0.23 g/L Fe SO4·7H2O,其NO平均脱除率为61.04%,比空白试验的35.31%提高明显;脱硫塔NOx平均脱除率为62.16%,比空白试验的31.10%提高约1倍;双塔NOx平均总脱除率从空白试验的61.8%增至86.9%。浓度梯度试验结果表明:0.23 g/L Fe SO4·7H2O是脱硫塔内较为合适的添加浓度。脱氮塔添加0.50 g/L Na NO2后,脱氮塔NO平均脱除率从空白试验的39.92%提高到52.11%;脱氮塔NOx平均脱除率从空白试验的47.67%增至58.90%;双塔NOx平均总脱除率从空白试验的70.75%增至79.32%。反复多次验证试验均证明:Fe SO4·7H2O和Na NO2的分别添加的确大幅度地强化了烟气中NO、NOx的微生物净化效率。
2015, 33(6): 89-911.
doi: 10.13205/j.hjgc.201506020
摘要:
以改进后的双循环多级水幕塔对烟气进行脱硫性能研究,利用双循环不同p H值控制的优点和多级水幕的效果,增加气液接触面积和传质动力,提高SO2吸收效果。在正交实验确定的最佳运行工况基础上,从烟气流量、上下两段p H值、L/G、SO2进气浓度等因素进行研究。结果表明,SO2进气浓度在5 000 mg/m3以下时,脱硫效率保持在93%以上。上段p H值为6.0,下段p H值为5.0,L/G在15左右时的脱硫效率和运行工况最佳,无结垢现象。改进后的吸收塔具有良好的应用前景,实验结果可对现场脱硫设备的调试和运行提供参考。
以改进后的双循环多级水幕塔对烟气进行脱硫性能研究,利用双循环不同p H值控制的优点和多级水幕的效果,增加气液接触面积和传质动力,提高SO2吸收效果。在正交实验确定的最佳运行工况基础上,从烟气流量、上下两段p H值、L/G、SO2进气浓度等因素进行研究。结果表明,SO2进气浓度在5 000 mg/m3以下时,脱硫效率保持在93%以上。上段p H值为6.0,下段p H值为5.0,L/G在15左右时的脱硫效率和运行工况最佳,无结垢现象。改进后的吸收塔具有良好的应用前景,实验结果可对现场脱硫设备的调试和运行提供参考。
2015, 33(6): 92-97.
doi: 10.13205/j.hjgc.201506021
摘要:
对焚烧飞灰进行水泥固化成型,并对成型体进行烧结研究。通过XRD、SEM等表征方法探索垃圾了焚烧飞灰在高温条件下的反应机理,以及添加助熔剂对烧结的影响。结果表明:添加Na2CO3可促进水泥早期的固化,但对水泥后期的固化不利;在养护时间为2 d时,水泥固化飞灰试块抗压强度达到1.91 MPa,完全满足成型的要求;XRD和SEM分析结果表明:固化体烧结后主要生成钙铝黄长石、硅酸钙等,Na2B4O7·10H2O的助熔效果明显;随着烧结温度的升高,重金属Ni、Cu、Pb和Cd的浸出浓度和浸出率下降,随着助熔剂Na2B4O7·10H2O添加量的增加,重金属Cu和Cd的浸出率增加,Pb的浸出率降低;浸出实验结果表明:重金属Ni、Cu、Pb和Cd的浸出浓度远低于国家标准。
对焚烧飞灰进行水泥固化成型,并对成型体进行烧结研究。通过XRD、SEM等表征方法探索垃圾了焚烧飞灰在高温条件下的反应机理,以及添加助熔剂对烧结的影响。结果表明:添加Na2CO3可促进水泥早期的固化,但对水泥后期的固化不利;在养护时间为2 d时,水泥固化飞灰试块抗压强度达到1.91 MPa,完全满足成型的要求;XRD和SEM分析结果表明:固化体烧结后主要生成钙铝黄长石、硅酸钙等,Na2B4O7·10H2O的助熔效果明显;随着烧结温度的升高,重金属Ni、Cu、Pb和Cd的浸出浓度和浸出率下降,随着助熔剂Na2B4O7·10H2O添加量的增加,重金属Cu和Cd的浸出率增加,Pb的浸出率降低;浸出实验结果表明:重金属Ni、Cu、Pb和Cd的浸出浓度远低于国家标准。
2015, 33(6): 98-101.
doi: 10.13205/j.hjgc.201506022
摘要:
水泥企业协同处置废弃物成为目前构建资源节约型与生态友好型城市十分有效的途径。针对这一新型的生产技术,通过介绍并对比分析中日水泥企业协同处置废弃物现状发现,我国废弃物产量大,但协同处置的方法发展缓慢,在协同处置废弃物种类、替代燃料水平、水泥窑固废利用水平、法律法规、政府管理、企业意识等方面与日本有很大的差距,针对我国的实际情况提出促进技术发展、加大科研力度、完善管理体系等合理的建议。
水泥企业协同处置废弃物成为目前构建资源节约型与生态友好型城市十分有效的途径。针对这一新型的生产技术,通过介绍并对比分析中日水泥企业协同处置废弃物现状发现,我国废弃物产量大,但协同处置的方法发展缓慢,在协同处置废弃物种类、替代燃料水平、水泥窑固废利用水平、法律法规、政府管理、企业意识等方面与日本有很大的差距,针对我国的实际情况提出促进技术发展、加大科研力度、完善管理体系等合理的建议。
2015, 33(6): 102-106.
doi: 10.13205/j.hjgc.201506023
摘要:
以临界通量表征膜污染趋势,利用响应面模型考察污泥浓度、膜间距和曝气量对上下层膜组件的膜污染影响,发现响应面模型具有较好的显著性和拟合性,且污泥浓度、膜间距和曝气量均对上下层膜组件膜污染有显著影响。同时发现,随着污泥浓度的增加上下层膜组件临界通量大幅下降;而在不同污泥浓度下,曝气量和膜间距的变化对上下层膜组件膜污染的变化有不同的影响。利用模型模拟获得了不同污泥浓度下的最优化参数,在四段式平板膜污泥浓缩中试运行中获得了较好的效果。
以临界通量表征膜污染趋势,利用响应面模型考察污泥浓度、膜间距和曝气量对上下层膜组件的膜污染影响,发现响应面模型具有较好的显著性和拟合性,且污泥浓度、膜间距和曝气量均对上下层膜组件膜污染有显著影响。同时发现,随着污泥浓度的增加上下层膜组件临界通量大幅下降;而在不同污泥浓度下,曝气量和膜间距的变化对上下层膜组件膜污染的变化有不同的影响。利用模型模拟获得了不同污泥浓度下的最优化参数,在四段式平板膜污泥浓缩中试运行中获得了较好的效果。
2015, 33(6): 107-111.
doi: 10.13205/j.hjgc.201506024
摘要:
从天津某铁厂附近排污河的酸性底泥中成功分离出氧化亚铁硫杆菌菌株,对其形态特征和DNA序列进行了鉴定。运用生物淋滤技术对河口底泥中重金属进行了淋滤实验研究。结果表明,氧化亚铁硫杆菌能够较快速启动生物淋滤,且接种该菌株进行底泥生物淋滤可有效溶出底泥中重金属。最佳淋滤条件为:Fe SO4·7H2O添加量为7 g/L,氧化亚铁硫杆菌的接种量为15%,硫粉添加量为3 g/L,污泥浓度为10%,温度为30℃和硫粉为3 g/L。在最佳淋滤条件下,底泥中Cu、Zn和Hg的去除率分别达到80.6%、63.9%和82.5%。
从天津某铁厂附近排污河的酸性底泥中成功分离出氧化亚铁硫杆菌菌株,对其形态特征和DNA序列进行了鉴定。运用生物淋滤技术对河口底泥中重金属进行了淋滤实验研究。结果表明,氧化亚铁硫杆菌能够较快速启动生物淋滤,且接种该菌株进行底泥生物淋滤可有效溶出底泥中重金属。最佳淋滤条件为:Fe SO4·7H2O添加量为7 g/L,氧化亚铁硫杆菌的接种量为15%,硫粉添加量为3 g/L,污泥浓度为10%,温度为30℃和硫粉为3 g/L。在最佳淋滤条件下,底泥中Cu、Zn和Hg的去除率分别达到80.6%、63.9%和82.5%。
2015, 33(6): 112-115.
doi: 10.13205/j.hjgc.201506025
摘要:
采用WRF-CALPUFF空气质量模型模拟了海南省不同季节大气污染物扩散特征,并基于模型模拟结果采用多目标线性优化方法估算了海南省主要工业园SO2和PM10的环境容量。研究表明:春季和秋冬季海南省大气污染受外来污染源影响大,本地源春季和夏季对大气环境质量影响较大;为保持环境空气质量一级标准要求,海南省主要工业园PM10和SO2的环境容量分别为7.32万,6.38万t/a。
采用WRF-CALPUFF空气质量模型模拟了海南省不同季节大气污染物扩散特征,并基于模型模拟结果采用多目标线性优化方法估算了海南省主要工业园SO2和PM10的环境容量。研究表明:春季和秋冬季海南省大气污染受外来污染源影响大,本地源春季和夏季对大气环境质量影响较大;为保持环境空气质量一级标准要求,海南省主要工业园PM10和SO2的环境容量分别为7.32万,6.38万t/a。
2015, 33(6): 116-120.
doi: 10.13205/j.hjgc.201506026
摘要:
陆源氮磷不断向水体输入已经成为水体富营养化的主要诱因。香溪河流域内分布着鄂西著名的磷矿区,该区域丰富的磷对香溪河水质产生严重影响。选取流域内磷矿区为研究对象,旨在探讨磷矿区土壤酶活性与无机磷形态之间的内在关系,进而探求用土壤酶系统表征土壤磷污染程度的可行性。结果表明:土壤酶活性与无机磷形态之间有着密切关系。其中,过氧化氢酶、蔗糖酶、脲酶活性与无机磷形态呈正相关关系,而多酚氧化酶和碱性磷酸酶活性与无机磷形态呈负相关关系。土壤过氧化氢酶、多酚氧化酶、蔗糖酶、脲酶及碱性磷酸酶活性均与无机磷形态之间呈现出不同程度的相关性,可作为反映磷矿区土壤磷污染状况的指示酶。
陆源氮磷不断向水体输入已经成为水体富营养化的主要诱因。香溪河流域内分布着鄂西著名的磷矿区,该区域丰富的磷对香溪河水质产生严重影响。选取流域内磷矿区为研究对象,旨在探讨磷矿区土壤酶活性与无机磷形态之间的内在关系,进而探求用土壤酶系统表征土壤磷污染程度的可行性。结果表明:土壤酶活性与无机磷形态之间有着密切关系。其中,过氧化氢酶、蔗糖酶、脲酶活性与无机磷形态呈正相关关系,而多酚氧化酶和碱性磷酸酶活性与无机磷形态呈负相关关系。土壤过氧化氢酶、多酚氧化酶、蔗糖酶、脲酶及碱性磷酸酶活性均与无机磷形态之间呈现出不同程度的相关性,可作为反映磷矿区土壤磷污染状况的指示酶。
2015, 33(6): 121-124.
doi: 10.13205/j.hjgc.201506027
摘要:
以汉江中游襄阳市为研究对象,在分析襄阳市自然地理和社会经济条件的基础上,构建反映区域水资源承载力水平的评价指标体系,由17项指标组成,利用向量模法对襄阳市2000—2012年的水资源承载力进行现实评价。结果显示,期间襄阳市水资源承载力评价值维持在0.2939~0.4114,属于较弱承载力,但有不断改善的趋势。随着2014年中线工程首次实现调水,汉江下泄水量减少,其水资源供需矛盾将更加突出。研究结果对于襄阳市科学合理地开发利用水资源、加强生态环境建设,以减小调水带来的不利影响,具有一定的理论参考价值和实践指导意义。
以汉江中游襄阳市为研究对象,在分析襄阳市自然地理和社会经济条件的基础上,构建反映区域水资源承载力水平的评价指标体系,由17项指标组成,利用向量模法对襄阳市2000—2012年的水资源承载力进行现实评价。结果显示,期间襄阳市水资源承载力评价值维持在0.2939~0.4114,属于较弱承载力,但有不断改善的趋势。随着2014年中线工程首次实现调水,汉江下泄水量减少,其水资源供需矛盾将更加突出。研究结果对于襄阳市科学合理地开发利用水资源、加强生态环境建设,以减小调水带来的不利影响,具有一定的理论参考价值和实践指导意义。
2015, 33(6): 125-128.
doi: 10.13205/j.hjgc.201506028
摘要:
对大气中温室气体浓度的长期连续监测,是研究全球和区域碳循环过程及其气候和环境效应的重要环节,也是科学制定温室气体减排政策、评估各地减排措施成效的基础工作。对目前国内外大气温室气体浓度在线监测方法的原理和应用进行了归纳,展望了温室气体浓度在线监测方法的发展趋势,为进一步开展温室气体浓度监测工作和方法标准化提供了参考与借鉴。
对大气中温室气体浓度的长期连续监测,是研究全球和区域碳循环过程及其气候和环境效应的重要环节,也是科学制定温室气体减排政策、评估各地减排措施成效的基础工作。对目前国内外大气温室气体浓度在线监测方法的原理和应用进行了归纳,展望了温室气体浓度在线监测方法的发展趋势,为进一步开展温室气体浓度监测工作和方法标准化提供了参考与借鉴。
2015, 33(6): 129-132.
doi: 10.13205/j.hjgc.201506029
摘要:
提出一种适用于大区域噪声评价的模型——NEM模型,该模型综合考虑暴露人群和声环境功能区差异,并根据城市声环境质量标准及噪声对人体健康的影响程度进行了分级表征。文章运用该模型对广州市噪声状况进行评价,同时将评价结果分别与NPI法和NII法的评价结果进行对比。对比结果表明:NEM模型用于大区域环境噪声评价科学合理,结论可靠。
提出一种适用于大区域噪声评价的模型——NEM模型,该模型综合考虑暴露人群和声环境功能区差异,并根据城市声环境质量标准及噪声对人体健康的影响程度进行了分级表征。文章运用该模型对广州市噪声状况进行评价,同时将评价结果分别与NPI法和NII法的评价结果进行对比。对比结果表明:NEM模型用于大区域环境噪声评价科学合理,结论可靠。
2015, 33(6): 133-138.
doi: 10.13205/j.hjgc.201506030
摘要:
首先选取预处理后乌梁素海TM影像的单波段及波段组合与实测叶绿素a浓度进行分析,发现相关性很低。然后,结合乌梁素海的水利条件和自身特点,把湖区分为两个区,发现波段组合(TM1+TM2+TM4)/TM3和TM4/TM3与叶绿素a浓度有较高的相关性。最后,选取误差较低的波段组合(TM1+TM2+TM4)/TM3建立线性模型,实时、快速地反演乌梁素海湖区叶绿素a浓度,与实地情况吻合,为乌梁素海"黄苔"预警提供理论依据。
首先选取预处理后乌梁素海TM影像的单波段及波段组合与实测叶绿素a浓度进行分析,发现相关性很低。然后,结合乌梁素海的水利条件和自身特点,把湖区分为两个区,发现波段组合(TM1+TM2+TM4)/TM3和TM4/TM3与叶绿素a浓度有较高的相关性。最后,选取误差较低的波段组合(TM1+TM2+TM4)/TM3建立线性模型,实时、快速地反演乌梁素海湖区叶绿素a浓度,与实地情况吻合,为乌梁素海"黄苔"预警提供理论依据。
2015, 33(6): 139-143.
doi: 10.13205/j.hjgc.201506031
摘要:
作为高能耗行业,通信行业中通信基站的散热能耗量就一直居高不下,如何降低其能耗是目前各运营商迫切期待解决的问题。针对这一问题,根据烟囱效应增强对流散热的原理,提出了一种"烟囱"通风与空调降温相结合的通风冷却系统设计方案,然后通过三维热-流体耦合计算分析了影响此结构散热的关键因素,在此基础上采用正交实验对基站散热结构的参数进行了优化,最大化降低基站运行的温度,从而达到了减少通信基站运行成本的目标。
作为高能耗行业,通信行业中通信基站的散热能耗量就一直居高不下,如何降低其能耗是目前各运营商迫切期待解决的问题。针对这一问题,根据烟囱效应增强对流散热的原理,提出了一种"烟囱"通风与空调降温相结合的通风冷却系统设计方案,然后通过三维热-流体耦合计算分析了影响此结构散热的关键因素,在此基础上采用正交实验对基站散热结构的参数进行了优化,最大化降低基站运行的温度,从而达到了减少通信基站运行成本的目标。
2015, 33(6): 144-147.
doi: 10.13205/j.hjgc.201506032
摘要:
针对纳米Fe0在空气中易被氧化的问题,应用海藻酸钠、β-环糊精对纳米Fe0进行协同固定化,考察了原料配比、交联剂浓度等对凝胶球性能的影响,并对固定化纳米Fe0材料的稳定性进行了考察。实验结果表明:以1.5%SA、0.5%β-CD为原料,4.0%Ca Cl2为交联剂制备的固定化纳米Fe0具有较高的反应活性;固定化Fe0对Pb2+的去除效率明显高于Cd2+,反应4 h,200 mg/L的Pb2+去除率可达99.3%,主要通过凝胶球与Fe0联合作用去除。该材料保存120 d后仍具有较高的反应活性。
针对纳米Fe0在空气中易被氧化的问题,应用海藻酸钠、β-环糊精对纳米Fe0进行协同固定化,考察了原料配比、交联剂浓度等对凝胶球性能的影响,并对固定化纳米Fe0材料的稳定性进行了考察。实验结果表明:以1.5%SA、0.5%β-CD为原料,4.0%Ca Cl2为交联剂制备的固定化纳米Fe0具有较高的反应活性;固定化Fe0对Pb2+的去除效率明显高于Cd2+,反应4 h,200 mg/L的Pb2+去除率可达99.3%,主要通过凝胶球与Fe0联合作用去除。该材料保存120 d后仍具有较高的反应活性。
2015, 33(6): 148-152.
doi: 10.13205/j.hjgc.201506033
摘要:
植物修复是实现采矿区重金属修复以及综合治理的有效途径之一。国外常用的矿区土壤重金属植物修复技术包括植物固定、植物提取、植物挥发、植物过滤,以上技术理论和应用方面均起步较早。相比之下,我国在相关研究领域的研究均远落后于国外。迄今为止,国内外针对稀土矿区的生态修复研究比较缺乏,需在今后重点加强。
植物修复是实现采矿区重金属修复以及综合治理的有效途径之一。国外常用的矿区土壤重金属植物修复技术包括植物固定、植物提取、植物挥发、植物过滤,以上技术理论和应用方面均起步较早。相比之下,我国在相关研究领域的研究均远落后于国外。迄今为止,国内外针对稀土矿区的生态修复研究比较缺乏,需在今后重点加强。
2015, 33(6): 153-157.
doi: 10.13205/j.hjgc.201506034
摘要:
以原油为唯一碳源和能源,从新疆克拉玛依油田土壤中筛选出1株能产生物表面活性剂的高效解烃菌XJBM,经形态观察、生理生化特征和Biolog分析,初步鉴定该菌为铜绿假单胞菌(Pseudomonas Aeruginosa)。薄层色谱分析结果表明,XJBM产糖脂类生物表面活性剂,在最适发酵条件下,生物表面活性剂的产量可达2.25 g/L,可将发酵液表面张力从68.20 m N/m降低到32.50 m N/m,乳化指数(E24)达到81.8%。采用单因素试验对影响XJBM降解率的因素进行了研究,得出最适降解条件为p H 7.5,温度30℃,盐浓度5 g/L,接种量10%。在此条件下,菌株对1%石油烃的7d降解率为63.78%。
以原油为唯一碳源和能源,从新疆克拉玛依油田土壤中筛选出1株能产生物表面活性剂的高效解烃菌XJBM,经形态观察、生理生化特征和Biolog分析,初步鉴定该菌为铜绿假单胞菌(Pseudomonas Aeruginosa)。薄层色谱分析结果表明,XJBM产糖脂类生物表面活性剂,在最适发酵条件下,生物表面活性剂的产量可达2.25 g/L,可将发酵液表面张力从68.20 m N/m降低到32.50 m N/m,乳化指数(E24)达到81.8%。采用单因素试验对影响XJBM降解率的因素进行了研究,得出最适降解条件为p H 7.5,温度30℃,盐浓度5 g/L,接种量10%。在此条件下,菌株对1%石油烃的7d降解率为63.78%。
