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2019年 第37卷 第4期
2019, 37(4): 1-6.
doi: 10.13205/j.hjgc.201904001
摘要:
为深入分析"水十条"对北京市地表水环境质量状况的影响程度,选取2014—2017年间全市地表水逐月监测数据,从水质类别、污染物浓度和总量减排等角度进行综合分析。结果显示:"水十条"的实施有效改善了北京市地表水环境质量,改善水体主要为劣Ⅴ类和Ⅳ～Ⅴ类水体;全市氨氮(NH_3-N)和高锰酸盐指数(COD_(Mn))浓度分别降低55. 9%和25. 9%,月际间变化规律由U型分布转变为整体下降趋势,其中以再生水、再生水和污水混合水为水源的河流改善幅度较大;污染物总量控制成效显著,"水十条"的实施加速了水劣化足迹的下降。因子分析结果显示:城市、农村和自然为影响北京地表水水质的主要因素。其中,城市化水平与污染物浓度呈显著负相关关系,增加生态用水、加强农业污染源和城市非点源的治理力度将推进首都水环境状况的持续改善。
为深入分析"水十条"对北京市地表水环境质量状况的影响程度,选取2014—2017年间全市地表水逐月监测数据,从水质类别、污染物浓度和总量减排等角度进行综合分析。结果显示:"水十条"的实施有效改善了北京市地表水环境质量,改善水体主要为劣Ⅴ类和Ⅳ～Ⅴ类水体;全市氨氮(NH_3-N)和高锰酸盐指数(COD_(Mn))浓度分别降低55. 9%和25. 9%,月际间变化规律由U型分布转变为整体下降趋势,其中以再生水、再生水和污水混合水为水源的河流改善幅度较大;污染物总量控制成效显著,"水十条"的实施加速了水劣化足迹的下降。因子分析结果显示:城市、农村和自然为影响北京地表水水质的主要因素。其中,城市化水平与污染物浓度呈显著负相关关系,增加生态用水、加强农业污染源和城市非点源的治理力度将推进首都水环境状况的持续改善。
2019, 37(4): 7-11.
doi: 10.13205/j.hjgc.201904002
摘要:
2012年以来,秦皇岛实施了大规模的近岸海域环境综合整治工程,曾严重危害该海域的褐潮已经连续三年未出现。以秦皇岛主要入海河流2013年和2017年的水质监控数据为基础,比较分析了环境综合整治工程实施后该地区主要入海河流水质及污染物排放的变化。调查发现:1)秦皇岛近海环境综合整治工程实施后,所调查河流中污染严重超标的情况得到明显改善,但河流中仍有少数污染物浓度不降反升,特别是COD_(Mn)在所有河流中均表现为升高; 2)各河流中的NH_4~+-N和TP入海量得到有效削减,但COD_(Mn)入海量明显增加,调查结果为该海域下一步环境整治提供参考。
2012年以来,秦皇岛实施了大规模的近岸海域环境综合整治工程,曾严重危害该海域的褐潮已经连续三年未出现。以秦皇岛主要入海河流2013年和2017年的水质监控数据为基础,比较分析了环境综合整治工程实施后该地区主要入海河流水质及污染物排放的变化。调查发现:1)秦皇岛近海环境综合整治工程实施后,所调查河流中污染严重超标的情况得到明显改善,但河流中仍有少数污染物浓度不降反升,特别是COD_(Mn)在所有河流中均表现为升高; 2)各河流中的NH_4~+-N和TP入海量得到有效削减,但COD_(Mn)入海量明显增加,调查结果为该海域下一步环境整治提供参考。
2019, 37(4): 12-16.
doi: 10.13205/j.hjgc.201904003
摘要:
以苏州城区河道为例,运用水体表观污染指数法(SPI)分别从整体区域、片区之间及典型河道3个层次进行分析并评价苏州城区河道水体表观质量。结果表明:在研究期间,苏州城区河道整体表观质量具有向好的趋势;不同片区水体表观质量具有明显差异,其中城南片、古城西北片区最差,山塘片区最优,高新区优于古城区;典型河道彩香桥始终优于张广桥、黄花泾桥,黄花泾桥表观质量波动较大,总体处于较差等级。表观污染指数法能够多层次评价水体表观质量,科学阐述表观污染现象的发展历程及评价水体修复工程成效。
以苏州城区河道为例,运用水体表观污染指数法(SPI)分别从整体区域、片区之间及典型河道3个层次进行分析并评价苏州城区河道水体表观质量。结果表明:在研究期间,苏州城区河道整体表观质量具有向好的趋势;不同片区水体表观质量具有明显差异,其中城南片、古城西北片区最差,山塘片区最优,高新区优于古城区;典型河道彩香桥始终优于张广桥、黄花泾桥,黄花泾桥表观质量波动较大,总体处于较差等级。表观污染指数法能够多层次评价水体表观质量,科学阐述表观污染现象的发展历程及评价水体修复工程成效。
2019, 37(4): 17-21.
doi: 10.13205/j.hjgc.201904004
摘要:
为全面掌握咸阳市地下水饮用水源地的水环境状况,对2011—2017年该市5个地下水饮用水源地的水质进行评价,并利用健康风险评价模型进行健康风险评价。结果表明:1)咸阳市地下水饮用水源地水质均达到GB 14848—2017《地下水质量标准》Ⅲ类水质标准,其中主要污染指标为氨氮和锰; 2)饮用水的健康总风险在4. 5×10-6/a左右,小于国际癌症研究中心推荐的最大可接受风险; 3)致癌物质在总健康风险中占主要地位,对总健康风险的平均贡献为98. 4%,而在致癌物质中,六价铬的贡献为最大; 4)仪器检出限对于健康风险评价具有一定的影响。总体而言,咸阳市地下水饮用水源地水质较好,对人体的潜在风险在可控范围内。
为全面掌握咸阳市地下水饮用水源地的水环境状况,对2011—2017年该市5个地下水饮用水源地的水质进行评价,并利用健康风险评价模型进行健康风险评价。结果表明:1)咸阳市地下水饮用水源地水质均达到GB 14848—2017《地下水质量标准》Ⅲ类水质标准,其中主要污染指标为氨氮和锰; 2)饮用水的健康总风险在4. 5×10-6/a左右,小于国际癌症研究中心推荐的最大可接受风险; 3)致癌物质在总健康风险中占主要地位,对总健康风险的平均贡献为98. 4%,而在致癌物质中,六价铬的贡献为最大; 4)仪器检出限对于健康风险评价具有一定的影响。总体而言,咸阳市地下水饮用水源地水质较好,对人体的潜在风险在可控范围内。
2019, 37(4): 22-26.
doi: 10.13205/j.hjgc.201904005
摘要:
采用重组雄激素受体(AR)基因酵母法,结合健康风险评价技术,开展五常市傍河水源水雄激素干扰效应的检测及其风险评价。结果表明:所有水样均未检出雄激素诱导活性,均检出雄激素抑制活性,最大抑制率为29. 3%,初步表明五常市傍河水源水中存在雄激素抑制化合物。傍河取水(RBF)工艺对上述化合物有较好的去除,经RBF处理的地下水样雄激素抑制活性显著降低,且随着与河岸距离的增加,岸滤系统的去除率进一步增大。河流水样雄激素干扰效应表现出显著的季节变化特征,丰水期和融冰期雄激素抑制活性高于枯水期;傍河地下水受季节变化影响有限。健康风险评价结果表明,五常市傍河水源水雄激素干扰化合物对不同人群的潜在健康风险水平有限。
采用重组雄激素受体(AR)基因酵母法,结合健康风险评价技术,开展五常市傍河水源水雄激素干扰效应的检测及其风险评价。结果表明:所有水样均未检出雄激素诱导活性,均检出雄激素抑制活性,最大抑制率为29. 3%,初步表明五常市傍河水源水中存在雄激素抑制化合物。傍河取水(RBF)工艺对上述化合物有较好的去除,经RBF处理的地下水样雄激素抑制活性显著降低,且随着与河岸距离的增加,岸滤系统的去除率进一步增大。河流水样雄激素干扰效应表现出显著的季节变化特征,丰水期和融冰期雄激素抑制活性高于枯水期;傍河地下水受季节变化影响有限。健康风险评价结果表明,五常市傍河水源水雄激素干扰化合物对不同人群的潜在健康风险水平有限。
2019, 37(4): 27-31.
doi: 10.13205/j.hjgc.201904006
摘要:
以玉溪大河以北片区为例,论述了如何结合海绵城市建设开展水环境综合整治工作。在对河道水质及入河污染来源进行充分分析的基础上,从源头减排—过程管控—末端治理及河道自身水环境提升角度系统考虑,针对该片区点源污染严重、河道整体水环境较差的特点,提出以过程管控及河道自身水环境提升工程为主、源头面源污染削减为辅的设计策略,多工程措施综合施效,最终实现了片区水环境有效改善的目标。
以玉溪大河以北片区为例,论述了如何结合海绵城市建设开展水环境综合整治工作。在对河道水质及入河污染来源进行充分分析的基础上,从源头减排—过程管控—末端治理及河道自身水环境提升角度系统考虑,针对该片区点源污染严重、河道整体水环境较差的特点,提出以过程管控及河道自身水环境提升工程为主、源头面源污染削减为辅的设计策略,多工程措施综合施效,最终实现了片区水环境有效改善的目标。
2019, 37(4): 32-37.
doi: 10.13205/j.hjgc.201904007
摘要:
三峡水库蓄水以来,受干流回水顶托的影响,支流回水区由天然河流演变为库湾,水体自净能力大幅下降,自2003年起库区多条支流富营养化严重并多次发生水华。三峡水库实施175 m蓄水以及受上游新建水库的影响,库区支流水文条件改变,富营养化程度进一步加重。综合了2010年起实施175 m蓄水后连续7年库区支流富营养化状态的相关研究资料,对库区水体富营养化现状及评估预测方法进行分析,结合库区污染源及污染处置情况探讨了库区支流富营养化发展趋势,并对富营养化防治策略提出了相关建议,以期为三峡库区富营养化综合治理,确保水环境安全提供指导。
三峡水库蓄水以来,受干流回水顶托的影响,支流回水区由天然河流演变为库湾,水体自净能力大幅下降,自2003年起库区多条支流富营养化严重并多次发生水华。三峡水库实施175 m蓄水以及受上游新建水库的影响,库区支流水文条件改变,富营养化程度进一步加重。综合了2010年起实施175 m蓄水后连续7年库区支流富营养化状态的相关研究资料,对库区水体富营养化现状及评估预测方法进行分析,结合库区污染源及污染处置情况探讨了库区支流富营养化发展趋势,并对富营养化防治策略提出了相关建议,以期为三峡库区富营养化综合治理,确保水环境安全提供指导。
2019, 37(4): 38-42.
doi: 10.13205/j.hjgc.201904008
摘要:
新疆博斯腾湖芦苇湿地常年有农业污水注入,本底氮(N)、磷(P)及盐分含量较高,为了探究其在该背景下对水体氮、磷的去除率及机制,设计并开展了野外表流湿地去污实验。结果表明:芦苇湿地对咸化水体中的氮、磷去除率依然很高,对TP去除率为68%,TN去除率为33%,但对盐分无明显去除效果。在高矿化度(TDS)和低溶解氧(DO)胁迫下,博湖芦苇湿地去除水体氮、磷的途径主要有微生物反硝化作用、根际土壤吸附作用及芦苇吸收转化。
新疆博斯腾湖芦苇湿地常年有农业污水注入,本底氮(N)、磷(P)及盐分含量较高,为了探究其在该背景下对水体氮、磷的去除率及机制,设计并开展了野外表流湿地去污实验。结果表明:芦苇湿地对咸化水体中的氮、磷去除率依然很高,对TP去除率为68%,TN去除率为33%,但对盐分无明显去除效果。在高矿化度(TDS)和低溶解氧(DO)胁迫下,博湖芦苇湿地去除水体氮、磷的途径主要有微生物反硝化作用、根际土壤吸附作用及芦苇吸收转化。
2019, 37(4): 43-47.
doi: 10.13205/j.hjgc.201904009
摘要:
通过室内模拟水-底泥-沉水植物(苦草)生态系统,进行苦草作用下水体中藻类Chl. a及水质因子的观测,并采用方差分析及主因子识别法分析苦草对藻类生长的影响。研究结果表明:苦草的存在使系统间藻类的生长存在显著性差异(P=0. 0162),苦草组中藻类生长的主因子为溶解氧(DO)、总磷(TP)和总氮(TN);苦草具有良好的去氮除磷效果,实验结束时,TP和TN分别降低了47. 62%和65. 54%;实验10 d后,苦草的分泌物达到一定浓度,表现出明显的化感作用,具体的作用浓度阈值还需进一步研究。
通过室内模拟水-底泥-沉水植物(苦草)生态系统,进行苦草作用下水体中藻类Chl. a及水质因子的观测,并采用方差分析及主因子识别法分析苦草对藻类生长的影响。研究结果表明:苦草的存在使系统间藻类的生长存在显著性差异(P=0. 0162),苦草组中藻类生长的主因子为溶解氧(DO)、总磷(TP)和总氮(TN);苦草具有良好的去氮除磷效果,实验结束时,TP和TN分别降低了47. 62%和65. 54%;实验10 d后,苦草的分泌物达到一定浓度,表现出明显的化感作用,具体的作用浓度阈值还需进一步研究。
2019, 37(4): 48-51.
doi: 10.13205/j.hjgc.201904010
摘要:
近年来,我国农村和乡镇面临的环境污染问题日益突出,村镇污水处理率较低的问题备受关注。目前村镇污水厂的进水有机物浓度较低,出水水质难以稳定达标。为此,详细阐述了村镇污水厂的低浓度生活污水现象,分析了低浓度生活污水现象的成因及其危害,并建议按照如下3种情况分别处理:1)采取系列措施预防低浓度生活污水现象的出现; 2)将现有传统活性污泥法工艺改造成MBBR工艺; 3)对于尚未建成污水处理厂的地区,建议考虑SBR、生物转盘、生物接触氧化、曝气生物滤池等工艺。
近年来,我国农村和乡镇面临的环境污染问题日益突出,村镇污水处理率较低的问题备受关注。目前村镇污水厂的进水有机物浓度较低,出水水质难以稳定达标。为此,详细阐述了村镇污水厂的低浓度生活污水现象,分析了低浓度生活污水现象的成因及其危害,并建议按照如下3种情况分别处理:1)采取系列措施预防低浓度生活污水现象的出现; 2)将现有传统活性污泥法工艺改造成MBBR工艺; 3)对于尚未建成污水处理厂的地区,建议考虑SBR、生物转盘、生物接触氧化、曝气生物滤池等工艺。
2019, 37(4): 52-56.
doi: 10.13205/j.hjgc.201904011
摘要:
利用TiO_2和过硫酸盐(PS)的异相体系,在暗反应条件下降解水中典型染料罗丹明B(RhB)。考察了温度、pH值和PS浓度对RhB降解的影响。结果表明:在pH为4. 0,罗丹明B初始浓度为5 mg/L,PS浓度为3 mmol/L,ρ(TiO_2)为0. 5 g/L,温度为25℃时,240 min内RhB可降解91%。通过醇类捕获自由基实验,发现·OH和SO_4~-·是TiO_2暗活化PS降解RhB的主要活性物种。TiO_2暗活化PS反应体系相比于光催化反应,能源消耗相对较低、操作简单,在染料废水处理中具有良好的应用前景。
利用TiO_2和过硫酸盐(PS)的异相体系,在暗反应条件下降解水中典型染料罗丹明B(RhB)。考察了温度、pH值和PS浓度对RhB降解的影响。结果表明:在pH为4. 0,罗丹明B初始浓度为5 mg/L,PS浓度为3 mmol/L,ρ(TiO_2)为0. 5 g/L,温度为25℃时,240 min内RhB可降解91%。通过醇类捕获自由基实验,发现·OH和SO_4~-·是TiO_2暗活化PS降解RhB的主要活性物种。TiO_2暗活化PS反应体系相比于光催化反应,能源消耗相对较低、操作简单,在染料废水处理中具有良好的应用前景。
2019, 37(4): 57-62.
doi: 10.13205/j.hjgc.201904012
摘要:
当前,日益增多的污水排放导致了严重的环境问题。与传统污水处理方法相比,微藻污水处理是一种具有独特优势的方法。微藻生长繁殖快,光合效率高,可以有效去除污水中的氮、磷、金属离子及有毒物质等污染物。分析了微藻污水处理几个关键环节的研究和发展,包括藻种的选择、微藻污水处理的体系、微藻对各种类型污水处理的可行性及微藻回收等。指出微藻污水处理的优点以及现阶段存在的问题,并对微藻污水处理的发展前景进行了展望。
当前,日益增多的污水排放导致了严重的环境问题。与传统污水处理方法相比,微藻污水处理是一种具有独特优势的方法。微藻生长繁殖快,光合效率高,可以有效去除污水中的氮、磷、金属离子及有毒物质等污染物。分析了微藻污水处理几个关键环节的研究和发展,包括藻种的选择、微藻污水处理的体系、微藻对各种类型污水处理的可行性及微藻回收等。指出微藻污水处理的优点以及现阶段存在的问题,并对微藻污水处理的发展前景进行了展望。
2019, 37(4): 63-67.
doi: 10.13205/j.hjgc.201904013
摘要:
为使溶藻细菌Chryseobaterium sp.S7在水体修复工程中得到科学应用,在单因素实验的基础上,确定细菌和Chl.a浓度的响应面中心点,以蓝绿藻Chl.a去除率为响应值,以细菌和Chl.a浓度为影响因素,采用Central-Composite响应曲面分析法,研究了影响Chryseobaterium sp.S7溶藻效应的2个重要因素的交互作用,得出Chl.a去除率与细菌初始浓度和水体Chl.a浓度的二次多项式模型。该模型具有显著性高(P<0. 01),模型拟合度好(R~2=0. 9071)等优点。当细菌初始浓度为9. 46×10~6cell/L、Chl.a初始浓度为175. 3 mg/m~3时,Chl.a理论去除率最大(83. 53%)。水槽实验也表明该模型具有一定实用性。针对不同水华水体,可以根据本文建立的模型确定细菌投放量,达到最优控藻效果。研究结果可为应用Chryseobaterium sp.S7控制蓝绿藻引起的水华污染提供参考。
为使溶藻细菌Chryseobaterium sp.S7在水体修复工程中得到科学应用,在单因素实验的基础上,确定细菌和Chl.a浓度的响应面中心点,以蓝绿藻Chl.a去除率为响应值,以细菌和Chl.a浓度为影响因素,采用Central-Composite响应曲面分析法,研究了影响Chryseobaterium sp.S7溶藻效应的2个重要因素的交互作用,得出Chl.a去除率与细菌初始浓度和水体Chl.a浓度的二次多项式模型。该模型具有显著性高(P<0. 01),模型拟合度好(R~2=0. 9071)等优点。当细菌初始浓度为9. 46×10~6cell/L、Chl.a初始浓度为175. 3 mg/m~3时,Chl.a理论去除率最大(83. 53%)。水槽实验也表明该模型具有一定实用性。针对不同水华水体,可以根据本文建立的模型确定细菌投放量,达到最优控藻效果。研究结果可为应用Chryseobaterium sp.S7控制蓝绿藻引起的水华污染提供参考。
2019, 37(4): 68-73.
doi: 10.13205/j.hjgc.201904014
摘要:
采用阴阳离子交换纤维对垃圾渗滤液进行深度处理,研究了阴阳离子纤维的最佳组合方式、水样流速和纤维装填密度对渗滤液中主要污染物NH_3-N和COD去除效果的影响,以及纤维的再生方式和再生性能。结果表明:离子交换纤维采用"先阴后阳"的组合工艺对垃圾渗滤液的深度处理效果最佳;在水样流速为2. 0 mL/min、装填密度为0. 25 g/cm~3的条件下,动态处理渗滤液后,出水的ρ(NH_3-N)和ρ(COD)分别为18. 9,61. 1 mg/L,均达到GB 16889—2008《生活垃圾填埋场污染控制标准》要求;纤维静态再生后性能优良,可反复使用多次;经10次静态再生、循环使用后,阴离子纤维对COD的吸附能力可恢复至初始值的94%以上,平衡交换量>17. 6 mg/g,阳离子纤维对NH_3-N的吸附能力达到初始能力的93%以上,平衡交换量>13. 6 mg/g。该技术对垃圾渗滤液有较好的处理效果,为垃圾渗滤液的深度处理工程应用提供了参考。
采用阴阳离子交换纤维对垃圾渗滤液进行深度处理,研究了阴阳离子纤维的最佳组合方式、水样流速和纤维装填密度对渗滤液中主要污染物NH_3-N和COD去除效果的影响,以及纤维的再生方式和再生性能。结果表明:离子交换纤维采用"先阴后阳"的组合工艺对垃圾渗滤液的深度处理效果最佳;在水样流速为2. 0 mL/min、装填密度为0. 25 g/cm~3的条件下,动态处理渗滤液后,出水的ρ(NH_3-N)和ρ(COD)分别为18. 9,61. 1 mg/L,均达到GB 16889—2008《生活垃圾填埋场污染控制标准》要求;纤维静态再生后性能优良,可反复使用多次;经10次静态再生、循环使用后,阴离子纤维对COD的吸附能力可恢复至初始值的94%以上,平衡交换量>17. 6 mg/g,阳离子纤维对NH_3-N的吸附能力达到初始能力的93%以上,平衡交换量>13. 6 mg/g。该技术对垃圾渗滤液有较好的处理效果,为垃圾渗滤液的深度处理工程应用提供了参考。
2019, 37(4): 74-79.
doi: 10.13205/j.hjgc.201904015
摘要:
分析了2017年9月—2018年6月,洸府河入湖口人工湿地的运行情况。结果表明:COD、TN、NH_3-N和TP的各月平均出水浓度均达到GB 3838—2002《地表水环境质量标准》Ⅲ类标准;其中,出水COD未出现超标天数,其余3项指标均存在不同程度超标天数。对于COD和TN,在各月进水浓度相差较大时,进水浓度对去除率的影响较大;温度对去除率的影响不明显。2017年12月—2018年6月,湿地对COD、NH_3-N、TN和TP的削减量分别为45. 13,1. 02,20. 65,0. 40 t/月。但夏季6月的NH_3-N平均去除率为负值,可能是由于未收割的植物在湿地中腐烂成为内源污染源;在温度快速升高时,污染物释放速度加快。建议在湿地管理中,重视湿地植物的收割与妥善处置。
分析了2017年9月—2018年6月,洸府河入湖口人工湿地的运行情况。结果表明:COD、TN、NH_3-N和TP的各月平均出水浓度均达到GB 3838—2002《地表水环境质量标准》Ⅲ类标准;其中,出水COD未出现超标天数,其余3项指标均存在不同程度超标天数。对于COD和TN,在各月进水浓度相差较大时,进水浓度对去除率的影响较大;温度对去除率的影响不明显。2017年12月—2018年6月,湿地对COD、NH_3-N、TN和TP的削减量分别为45. 13,1. 02,20. 65,0. 40 t/月。但夏季6月的NH_3-N平均去除率为负值,可能是由于未收割的植物在湿地中腐烂成为内源污染源;在温度快速升高时,污染物释放速度加快。建议在湿地管理中,重视湿地植物的收割与妥善处置。
2019, 37(4): 80-86.
doi: 10.13205/j.hjgc.201904016
摘要:
采用简单的水热法合成棒状β-FeOOH,用于去除水中阴离子染料酸性橙Ⅱ(AOⅡ)。利用扫描电镜(FE-SEM)、X射线衍射仪(XRD)、粒径和比表面积(BET)对产物进行表征,研究了吸附动力学和等温线模型,考察了pH值、初始浓度和吸附剂载量对吸附效果的影响。结果表明:吸附剂对AOⅡ在15,35,55℃条件下最大吸附量分别为284. 90,283. 29,277. 78 mg/g;吸附过程符合准二级动力学模型和Langmuir模型,吸附过程主要是单分子层吸附;在酸性和中性条件下有利于吸附;当AOⅡ初始浓度在200～500 mg/L时,吸附量随着初始浓度的增大而增加;当β-FeOOH载量为0. 015 g时,吸附效率最高。
采用简单的水热法合成棒状β-FeOOH,用于去除水中阴离子染料酸性橙Ⅱ(AOⅡ)。利用扫描电镜(FE-SEM)、X射线衍射仪(XRD)、粒径和比表面积(BET)对产物进行表征,研究了吸附动力学和等温线模型,考察了pH值、初始浓度和吸附剂载量对吸附效果的影响。结果表明:吸附剂对AOⅡ在15,35,55℃条件下最大吸附量分别为284. 90,283. 29,277. 78 mg/g;吸附过程符合准二级动力学模型和Langmuir模型,吸附过程主要是单分子层吸附;在酸性和中性条件下有利于吸附;当AOⅡ初始浓度在200～500 mg/L时,吸附量随着初始浓度的增大而增加;当β-FeOOH载量为0. 015 g时,吸附效率最高。
2019, 37(4): 87-92.
doi: 10.13205/j.hjgc.201904017
摘要:
二沉池作为重要的污水处理构筑物,其运行性能决定着出水水质。二沉池两相流动的动力学行为对污泥沉降过程产生重要影响,其数值模型化及模拟对二沉池运行条件及结构设计优化具有重要意义。首先对应用于二沉池模拟的混合模型、组分输运模型、VOF-组分输运耦合模型的原理、模型精度、优缺点进行了探讨;其次,对影响二沉池内两相流动精确模拟的污泥沉降速度、混合液流变性质、外界风场、二沉池结构等因素进行阐述与分析,并梳理了目前的研究进展及不足;最后指出了今后二沉池数值模型及模拟的研究方向,以期为采用数值模拟手段对二沉池的研究提供借鉴和参考。
二沉池作为重要的污水处理构筑物,其运行性能决定着出水水质。二沉池两相流动的动力学行为对污泥沉降过程产生重要影响,其数值模型化及模拟对二沉池运行条件及结构设计优化具有重要意义。首先对应用于二沉池模拟的混合模型、组分输运模型、VOF-组分输运耦合模型的原理、模型精度、优缺点进行了探讨;其次,对影响二沉池内两相流动精确模拟的污泥沉降速度、混合液流变性质、外界风场、二沉池结构等因素进行阐述与分析,并梳理了目前的研究进展及不足;最后指出了今后二沉池数值模型及模拟的研究方向,以期为采用数值模拟手段对二沉池的研究提供借鉴和参考。
2019, 37(4): 93-97.
doi: 10.13205/j.hjgc.201904018
摘要:
采用化学沉淀法合成了不同AgI质量比例的AgI/g-C_3N_4复合材料。通过SEM、XRD、FT-IR和UV-Vis DRS对制备的复合材料进行表征,在可见光照射下,测试了其光催化氧化降解孔雀石绿(MG)染料的性能。结果表明:制备的AgI/g-C_3N_4复合材料具有较好的可见光响应性,且对MG具有较高的光催化降解活性。在可见光照射2 h,AgI/g-C_3N_4(20%)投加量为1 g/L的条件下,对染料废水中质量浓度为10 mg/L的MG降解率达到98. 8%,不同AgI质量比例的AgI/g-C_3N_4对MG降解过程均符合一级动力学模型。
采用化学沉淀法合成了不同AgI质量比例的AgI/g-C_3N_4复合材料。通过SEM、XRD、FT-IR和UV-Vis DRS对制备的复合材料进行表征,在可见光照射下,测试了其光催化氧化降解孔雀石绿(MG)染料的性能。结果表明:制备的AgI/g-C_3N_4复合材料具有较好的可见光响应性,且对MG具有较高的光催化降解活性。在可见光照射2 h,AgI/g-C_3N_4(20%)投加量为1 g/L的条件下,对染料废水中质量浓度为10 mg/L的MG降解率达到98. 8%,不同AgI质量比例的AgI/g-C_3N_4对MG降解过程均符合一级动力学模型。
2019, 37(4): 98-103.
doi: 10.13205/j.hjgc.201904019
摘要:
共价有机框架(covalent organic framework,COF)材料是一种新型的晶型有机多孔材料,因其具有比表面积高、密度小、稳定性好、孔结构规整和种类丰富等诸多优点,在环境保护领域拥有广阔的研究和应用前景。对COF材料的特点与合成方法进行了详细介绍,综述了COF材料在处理SO_2、H_2S、CO_2、I_2等废气、染料及重金属等污染物中应用的研究进展,并指出了COF材料应用在环境保护中的不足和发展方向。最后,对COF材料在环境保护领域的应用进行了总结。
共价有机框架(covalent organic framework,COF)材料是一种新型的晶型有机多孔材料,因其具有比表面积高、密度小、稳定性好、孔结构规整和种类丰富等诸多优点,在环境保护领域拥有广阔的研究和应用前景。对COF材料的特点与合成方法进行了详细介绍,综述了COF材料在处理SO_2、H_2S、CO_2、I_2等废气、染料及重金属等污染物中应用的研究进展,并指出了COF材料应用在环境保护中的不足和发展方向。最后,对COF材料在环境保护领域的应用进行了总结。
2019, 37(4): 104-111.
doi: 10.13205/j.hjgc.201904020
摘要:
类石墨氮化碳(g-C_3N_4)具有原材料成本低和电子能带结构独特等优点,且有可见光活性。以g-C_3N_4为催化剂的光催化技术在解决环境污染和能源短缺等问题方面具有广阔的应用前景。但g-C_3N_4也存在光催化活性低和光响应范围小等问题。阐述了数种针对g-C_3N_4的改性和优化方法,包括通过非金属、金属掺杂和共掺杂改性g-C_3N_4光催化剂,设计零维、一维、二维、纳米球及其他结构g-C_3N_4,对其进行分子结构优化,以g-C_3N_4为基础构建Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型、肖特基结和Z型异质结结构复合光催化剂,从而增大比表面积、提高电子空穴分离效率、扩展光响应范围等,以提高光催化性能,并讨论了相应的改性方法对光催化性能的影响。最后指出了g-C_3N_4光催化技术目前所面临的问题。
类石墨氮化碳(g-C_3N_4)具有原材料成本低和电子能带结构独特等优点,且有可见光活性。以g-C_3N_4为催化剂的光催化技术在解决环境污染和能源短缺等问题方面具有广阔的应用前景。但g-C_3N_4也存在光催化活性低和光响应范围小等问题。阐述了数种针对g-C_3N_4的改性和优化方法,包括通过非金属、金属掺杂和共掺杂改性g-C_3N_4光催化剂,设计零维、一维、二维、纳米球及其他结构g-C_3N_4,对其进行分子结构优化,以g-C_3N_4为基础构建Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型、肖特基结和Z型异质结结构复合光催化剂,从而增大比表面积、提高电子空穴分离效率、扩展光响应范围等,以提高光催化性能,并讨论了相应的改性方法对光催化性能的影响。最后指出了g-C_3N_4光催化技术目前所面临的问题。
2019, 37(4): 112-116.
doi: 10.13205/j.hjgc.201904021
摘要:
在自主设计建设的炭基催化剂脱硫脱硝试验平台上,通过单一变量试验,分别研究了ρ(SO_2)、φ(O_2)、φ(水蒸气)、床层温度、空速、ρ(NO)、氨氮比等工艺参数对炭基催化剂脱硫脱硝性能的影响,分析得到了适合燃煤电站炭基催化法脱硫脱硝技术的工艺参数。较优的脱硫工艺参数为:ρ(O_2)为3%～4%,φ(水蒸气)为12%,床层温度为80～120℃,空速为400～2200 h-1,此时脱硫效率达到98%以上;较优的脱硝工艺参数为:φ(O_2)为3%～4%,φ(水蒸气)为5%,床层温度为110～130℃,空速为1000 h-1,氨氮比>1,此时脱硝效率达到70%以上;在电厂烟气的温度及φ(O_2)条件下,炭基催化剂有较高的脱硫脱硝效率,为其在电力行业的应用提供参考。
在自主设计建设的炭基催化剂脱硫脱硝试验平台上,通过单一变量试验,分别研究了ρ(SO_2)、φ(O_2)、φ(水蒸气)、床层温度、空速、ρ(NO)、氨氮比等工艺参数对炭基催化剂脱硫脱硝性能的影响,分析得到了适合燃煤电站炭基催化法脱硫脱硝技术的工艺参数。较优的脱硫工艺参数为:ρ(O_2)为3%～4%,φ(水蒸气)为12%,床层温度为80～120℃,空速为400～2200 h-1,此时脱硫效率达到98%以上;较优的脱硝工艺参数为:φ(O_2)为3%～4%,φ(水蒸气)为5%,床层温度为110～130℃,空速为1000 h-1,氨氮比>1,此时脱硝效率达到70%以上;在电厂烟气的温度及φ(O_2)条件下,炭基催化剂有较高的脱硫脱硝效率,为其在电力行业的应用提供参考。
2019, 37(4): 117-121.
doi: 10.13205/j.hjgc.201904022
摘要:
通过不同湍流装置对吸收塔的增效研究,提出了一种新型球式湍流提效结构。以装配有该新型湍流装置的热态吸收塔为研究对象,讨论气体流速(气速)、液气比(L/G)、浆液浓度及湍流装置纵横间距对其增效及阻力特性的影响。研究发现:相较于传统湍流增效装置,新型湍流装置可在较小压力下达到更高的脱硫效率,工业应用前景良好。并且增大气体流速或L/G,减小纵间距均可获得更大的脱硫效率,但压力随之增大。当进口烟气ρ(SO_2)为2000 mg/m~3,湍流层横纵间距为X_2∶Y_3,气速为3. 6 m/s,L/G为12 L/m~3,浆液浓度为10%时,脱硫效率最高,出口烟气SO_2浓度达到超低排放标准(≤35 mg/m~3)。
通过不同湍流装置对吸收塔的增效研究,提出了一种新型球式湍流提效结构。以装配有该新型湍流装置的热态吸收塔为研究对象,讨论气体流速(气速)、液气比(L/G)、浆液浓度及湍流装置纵横间距对其增效及阻力特性的影响。研究发现:相较于传统湍流增效装置,新型湍流装置可在较小压力下达到更高的脱硫效率,工业应用前景良好。并且增大气体流速或L/G,减小纵间距均可获得更大的脱硫效率,但压力随之增大。当进口烟气ρ(SO_2)为2000 mg/m~3,湍流层横纵间距为X_2∶Y_3,气速为3. 6 m/s,L/G为12 L/m~3,浆液浓度为10%时,脱硫效率最高,出口烟气SO_2浓度达到超低排放标准(≤35 mg/m~3)。
2019, 37(4): 122-125.
doi: 10.13205/j.hjgc.201904023
摘要:
基于陕西省10个地级市2016年PM2. 5浓度数据,分析雾霾污染的时空分布特征,计算雾霾污染与气象及社会经济因素不同指标间的相关性。结果表明:陕西省雾霾污染时空分布差异较大,随季节变化特征明显,冬季污染最严重且范围最广,春秋季次之,夏季最小;关中地区雾霾污染最严重,并且逐渐向南北两边扩散;雾霾污染时空分布与气象因素紧密相关,温度、风力与雾霾污染呈负相关,湿度对其影响较小。社会经济因素中,工业企业生产和能源结构、污染物的直接排放都是影响雾霾污染的重要因素。
基于陕西省10个地级市2016年PM2. 5浓度数据,分析雾霾污染的时空分布特征,计算雾霾污染与气象及社会经济因素不同指标间的相关性。结果表明:陕西省雾霾污染时空分布差异较大,随季节变化特征明显,冬季污染最严重且范围最广,春秋季次之,夏季最小;关中地区雾霾污染最严重,并且逐渐向南北两边扩散;雾霾污染时空分布与气象因素紧密相关,温度、风力与雾霾污染呈负相关,湿度对其影响较小。社会经济因素中,工业企业生产和能源结构、污染物的直接排放都是影响雾霾污染的重要因素。
2019, 37(4): 131-136.
doi: 10.13205/j.hjgc.201904025
摘要:
基于联合国环境规划署(UNEP) 2017年发布的汞排放清单工具包,提出了我国生活垃圾焚烧过程汞排放清单的计算方法。我国生活垃圾平均汞含量为0. 743 mg/kg,2016年生活垃圾焚烧汞输入量为59. 78 t,2010—2016年生活垃圾焚烧过程的汞输入量增长了3. 66倍。采用"DS/SDS+ACI+FF"污控设施的生活垃圾焚烧过程中烟气、渗滤液、飞灰和炉渣的汞分布比例分别为62. 64%、0. 00%、35. 88%、1. 48%;采用"SNCR+SDS+ACI+FF"污控设施的生活垃圾焚烧过程中烟气、渗滤液、飞灰和炉渣的汞分布比例分别为21. 38%、0. 02%、78. 22%、0. 37%,脱硝设施的安装有利于生活垃圾焚烧厂对烟气汞的协同脱除。从2016年开始,大量汞随着飞灰进入固体废物中,生活垃圾焚烧过程汞的输出途径按输出量排序为焚烧飞灰>大气>焚烧炉渣。因此,生活垃圾焚烧飞灰的二次污染防治也应成为今后汞污染防治的关键环节。
基于联合国环境规划署(UNEP) 2017年发布的汞排放清单工具包,提出了我国生活垃圾焚烧过程汞排放清单的计算方法。我国生活垃圾平均汞含量为0. 743 mg/kg,2016年生活垃圾焚烧汞输入量为59. 78 t,2010—2016年生活垃圾焚烧过程的汞输入量增长了3. 66倍。采用"DS/SDS+ACI+FF"污控设施的生活垃圾焚烧过程中烟气、渗滤液、飞灰和炉渣的汞分布比例分别为62. 64%、0. 00%、35. 88%、1. 48%;采用"SNCR+SDS+ACI+FF"污控设施的生活垃圾焚烧过程中烟气、渗滤液、飞灰和炉渣的汞分布比例分别为21. 38%、0. 02%、78. 22%、0. 37%,脱硝设施的安装有利于生活垃圾焚烧厂对烟气汞的协同脱除。从2016年开始,大量汞随着飞灰进入固体废物中,生活垃圾焚烧过程汞的输出途径按输出量排序为焚烧飞灰>大气>焚烧炉渣。因此,生活垃圾焚烧飞灰的二次污染防治也应成为今后汞污染防治的关键环节。
2019, 37(4): 137-142.
doi: 10.13205/j.hjgc.201904026
摘要:
为考察餐厨垃圾不糖化直接进行产丁醇发酵的可行性,优选高效利用淀粉产丁醇梭菌Clostridium saccharoperbutylacetonicum N1-4,并发现不同来源和构型的淀粉对发酵有影响,且直链淀粉更易于被利用。餐厨垃圾直接发酵比糖化发酵效率高,且可避免底物抑制。在固液比1∶1条件下,餐厨垃圾直接发酵丁醇产量达到12. 1 g/L,丁醇碳转化率为0. 402,最大生产速率为0. 705 g/(L·h);固液比1∶2条件下,直接发酵最大生产速率是糖化发酵的2. 05倍。餐厨垃圾发酵产丁醇,可在解决环境问题的同时,为丁醇生产提供廉价原材料。
为考察餐厨垃圾不糖化直接进行产丁醇发酵的可行性,优选高效利用淀粉产丁醇梭菌Clostridium saccharoperbutylacetonicum N1-4,并发现不同来源和构型的淀粉对发酵有影响,且直链淀粉更易于被利用。餐厨垃圾直接发酵比糖化发酵效率高,且可避免底物抑制。在固液比1∶1条件下,餐厨垃圾直接发酵丁醇产量达到12. 1 g/L,丁醇碳转化率为0. 402,最大生产速率为0. 705 g/(L·h);固液比1∶2条件下,直接发酵最大生产速率是糖化发酵的2. 05倍。餐厨垃圾发酵产丁醇,可在解决环境问题的同时,为丁醇生产提供廉价原材料。
2019, 37(4): 143-147.
doi: 10.13205/j.hjgc.201904027
摘要:
为了探究C/N对城镇固体废物(TSW)厌氧消化的影响,建立了半连续流反应器,通过向TSW中添加不同量餐厨垃圾来调节C/N(19. 1、24. 6、31. 2、41. 8)并探究了对应的TSW产甲烷特性。结果表明:当C/N由19. 1提高至24. 6时,甲烷产量由328. 2 mL/g增加至374. 6 mL/g,然而进一步提高C/N至41. 8时,甲烷产量下降至253. 9 mL/g。TSW厌氧消化产甲烷的最佳C/N为24. 6,此时日甲烷产量也最大,pH在6. 9～7. 0波动,体系中挥发性脂肪酸(VFA)含量为923～977 mg/L,这主要与产甲烷菌消耗有关。且C/N为24. 6时,厌氧消化过程中体系内的蛋白酶、滤纸酶、CMC酶的活性最强。
为了探究C/N对城镇固体废物(TSW)厌氧消化的影响,建立了半连续流反应器,通过向TSW中添加不同量餐厨垃圾来调节C/N(19. 1、24. 6、31. 2、41. 8)并探究了对应的TSW产甲烷特性。结果表明:当C/N由19. 1提高至24. 6时,甲烷产量由328. 2 mL/g增加至374. 6 mL/g,然而进一步提高C/N至41. 8时,甲烷产量下降至253. 9 mL/g。TSW厌氧消化产甲烷的最佳C/N为24. 6,此时日甲烷产量也最大,pH在6. 9～7. 0波动,体系中挥发性脂肪酸(VFA)含量为923～977 mg/L,这主要与产甲烷菌消耗有关。且C/N为24. 6时,厌氧消化过程中体系内的蛋白酶、滤纸酶、CMC酶的活性最强。
2019, 37(4): 148-152.
doi: 10.13205/j.hjgc.201904028
摘要:
为了发挥粉煤灰作为二次资源的优势,以黏土、石英和长石为基础原料,通过掺加0～40%的粉煤灰制备粉煤灰陶瓷。借助XRD和SEM等手段,研究了粉煤灰添加对陶瓷试样微观组织和宏观性能的影响,探讨了陶瓷试样的致密化过程。研究发现,随着粉煤灰掺量的增加,陶瓷试样内石英的衍射峰逐渐减弱。当粉煤灰掺量为20%时,莫来石相的衍射峰开始出现并随着掺量增加而逐渐增加。陶瓷试样中的莫来石相主要来自粉煤灰中种晶莫来石在液相中的生长和析晶,以及玻璃态的SiO_2和Al_2O_3的反应生成;粉煤灰掺量为40%时,在1190℃的烧结温度下制备的陶瓷试样抗折强度为52. 97 MPa,吸水率为0. 18%,均优于GB/T 4100—2015《陶瓷砖》的要求。
为了发挥粉煤灰作为二次资源的优势,以黏土、石英和长石为基础原料,通过掺加0～40%的粉煤灰制备粉煤灰陶瓷。借助XRD和SEM等手段,研究了粉煤灰添加对陶瓷试样微观组织和宏观性能的影响,探讨了陶瓷试样的致密化过程。研究发现,随着粉煤灰掺量的增加,陶瓷试样内石英的衍射峰逐渐减弱。当粉煤灰掺量为20%时,莫来石相的衍射峰开始出现并随着掺量增加而逐渐增加。陶瓷试样中的莫来石相主要来自粉煤灰中种晶莫来石在液相中的生长和析晶,以及玻璃态的SiO_2和Al_2O_3的反应生成;粉煤灰掺量为40%时,在1190℃的烧结温度下制备的陶瓷试样抗折强度为52. 97 MPa,吸水率为0. 18%,均优于GB/T 4100—2015《陶瓷砖》的要求。
2019, 37(4): 153-157.
doi: 10.13205/j.hjgc.201904029
摘要:
电容器作为电子电器产品中主要的元器件之一。随着大量电子废弃物的产生,废旧电容器的产生量剧增,其含有可资源化的金属组分和多氯联苯等有害成分,因此对废旧电容器进行资源化回收成为中国乃至世界重点关注的问题。概述了不同种类的电容器的基本结构、组成特征、可资源化价值及可能的有害成分;总结了目前3种主流的废旧电容器的资源化和无害化处置的研究进展,包括废旧铝电解电容器、钽电容器及陶瓷电容器;指出电容器资源化技术在回收率、产品纯度等方面的优缺点;分析了资源化技术中存在的问题,并提出了废旧电容器资源化和无害化的发展方向。
电容器作为电子电器产品中主要的元器件之一。随着大量电子废弃物的产生,废旧电容器的产生量剧增,其含有可资源化的金属组分和多氯联苯等有害成分,因此对废旧电容器进行资源化回收成为中国乃至世界重点关注的问题。概述了不同种类的电容器的基本结构、组成特征、可资源化价值及可能的有害成分;总结了目前3种主流的废旧电容器的资源化和无害化处置的研究进展,包括废旧铝电解电容器、钽电容器及陶瓷电容器;指出电容器资源化技术在回收率、产品纯度等方面的优缺点;分析了资源化技术中存在的问题,并提出了废旧电容器资源化和无害化的发展方向。
2019, 37(4): 158-162.
doi: 10.13205/j.hjgc.201904030
摘要:
选用圆褐固氮菌(Azotobacter chroococcum)和巨大芽孢杆菌(Bacillus megatherium)作为实验菌种,以某餐厨垃圾处理厂的2种餐厨垃圾废液(湿热脱出液和沼液)为培养基,成功制备了固氮、解磷微生物菌剂。研究菌种接种比(圆褐固氮菌∶巨大芽孢杆菌=1∶0,0∶1,1∶1,2∶1,3∶1)对微生物菌剂的影响,并应用于水稻种植试验中,考察菌剂的增产作用。结果表明:在餐厨垃圾湿热脱出液中两菌种最佳接种量比例为2∶1,沼液最佳接种比例为1∶1。在2种液体中接种圆褐固氮菌和巨大芽孢杆菌,有效活菌数均在2×10~8cfu/mL以上,杂菌率<10%,达到GB 20287—2006《农用微生物菌剂》标准。同时,培养制备菌剂可以有效降低餐厨垃圾废液中COD和氨氮浓度。以沼液为培养基所制备的固氮、解磷菌剂具有良好的田间增产效果,增产幅度为564. 0～2053. 5 kg/hm~2,增产率为8. 1%～29. 5%。
选用圆褐固氮菌(Azotobacter chroococcum)和巨大芽孢杆菌(Bacillus megatherium)作为实验菌种,以某餐厨垃圾处理厂的2种餐厨垃圾废液(湿热脱出液和沼液)为培养基,成功制备了固氮、解磷微生物菌剂。研究菌种接种比(圆褐固氮菌∶巨大芽孢杆菌=1∶0,0∶1,1∶1,2∶1,3∶1)对微生物菌剂的影响,并应用于水稻种植试验中,考察菌剂的增产作用。结果表明:在餐厨垃圾湿热脱出液中两菌种最佳接种量比例为2∶1,沼液最佳接种比例为1∶1。在2种液体中接种圆褐固氮菌和巨大芽孢杆菌,有效活菌数均在2×10~8cfu/mL以上,杂菌率<10%,达到GB 20287—2006《农用微生物菌剂》标准。同时,培养制备菌剂可以有效降低餐厨垃圾废液中COD和氨氮浓度。以沼液为培养基所制备的固氮、解磷菌剂具有良好的田间增产效果,增产幅度为564. 0～2053. 5 kg/hm~2,增产率为8. 1%～29. 5%。
2019, 37(4): 163-166.
doi: 10.13205/j.hjgc.201904031
摘要:
针对飞灰水洗预处理工艺控制难题,分析了北京地区3家生活垃圾焚烧厂飞灰的理化特性,并模拟国内首条生活垃圾焚烧飞灰工业化处置示范线进行了水洗实验研究。结果表明:朝阳飞灰Cl~-含量为18. 73%,其平均粒度最小;高安屯飞灰Cl~-含量最高,达到19. 40%,处理过程中每吨飞灰碳酸钠的消耗量最大,是朝阳飞灰的1. 4倍,是大工村飞灰的2. 9倍;大工村飞灰Cl~-含量为11. 71%,其CaO、SiO_2、Al_2O_3玻璃态含量最高,达到58. 31%,是水洗水泥窑资源化利用的优质配料。掌握北京地区典型垃圾焚烧厂飞灰的特性,可以指导飞灰水洗预处理工艺的灵活控制。
针对飞灰水洗预处理工艺控制难题,分析了北京地区3家生活垃圾焚烧厂飞灰的理化特性,并模拟国内首条生活垃圾焚烧飞灰工业化处置示范线进行了水洗实验研究。结果表明:朝阳飞灰Cl~-含量为18. 73%,其平均粒度最小;高安屯飞灰Cl~-含量最高,达到19. 40%,处理过程中每吨飞灰碳酸钠的消耗量最大,是朝阳飞灰的1. 4倍,是大工村飞灰的2. 9倍;大工村飞灰Cl~-含量为11. 71%,其CaO、SiO_2、Al_2O_3玻璃态含量最高,达到58. 31%,是水洗水泥窑资源化利用的优质配料。掌握北京地区典型垃圾焚烧厂飞灰的特性,可以指导飞灰水洗预处理工艺的灵活控制。
2019, 37(4): 167-171.
doi: 10.13205/j.hjgc.201904032
摘要:
以农村废弃资源香蕉秸秆为原料,采用试验室自制的厌氧发酵装置,在恒温35℃和发酵料液总固体质量分数为6%的条件下进行沼气发酵试验,研究不同质量分数(2%、4%、6%、8%) NaOH的预处理对香蕉秸秆厌氧发酵产气效果的影响。研究结果表明:香蕉秸秆经过NaOH预处理后与对照组(未经NaOH预处理)相比产气量明显增加,其中,NaOH预处理浓度为6%的处理组,发酵58 d时的总产沼气量、总产甲烷量、总固体(TS)产气量、总固体(TS)产甲烷量均最高,分别为21581. 00 mL、11878. 30 mL、548. 87 mL/g、302. 10 mL/g。经过NaOH预处理后的香蕉秸秆发酵过程中pH值在适宜的范围内波动,发酵前后发酵液中COD的降解率均达到60%以上。故综合来看,NaOH预处理能缩短香蕉秸秆厌氧发酵的启动时间,增加发酵体系的缓冲性和稳定性,提高产气效果,且NaOH预处理浓度为6%时,香蕉秸秆厌氧发酵效果最优。
以农村废弃资源香蕉秸秆为原料,采用试验室自制的厌氧发酵装置,在恒温35℃和发酵料液总固体质量分数为6%的条件下进行沼气发酵试验,研究不同质量分数(2%、4%、6%、8%) NaOH的预处理对香蕉秸秆厌氧发酵产气效果的影响。研究结果表明:香蕉秸秆经过NaOH预处理后与对照组(未经NaOH预处理)相比产气量明显增加,其中,NaOH预处理浓度为6%的处理组,发酵58 d时的总产沼气量、总产甲烷量、总固体(TS)产气量、总固体(TS)产甲烷量均最高,分别为21581. 00 mL、11878. 30 mL、548. 87 mL/g、302. 10 mL/g。经过NaOH预处理后的香蕉秸秆发酵过程中pH值在适宜的范围内波动,发酵前后发酵液中COD的降解率均达到60%以上。故综合来看,NaOH预处理能缩短香蕉秸秆厌氧发酵的启动时间,增加发酵体系的缓冲性和稳定性,提高产气效果,且NaOH预处理浓度为6%时,香蕉秸秆厌氧发酵效果最优。
2019, 37(4): 172-176.
doi: 10.13205/j.hjgc.201904033
摘要:
采用自制的绿色合成纳米零价铁铜(GT-nZVI/Cu)对Cr(Ⅵ)污染土壤进行淋洗修复。分别测定了土壤浸出液中Cr(Ⅵ)浓度、pH值和电导率,并使用改进的BCR连续提取法分析了淋洗前后污染土壤中铬的形态变化。结果表明:淋洗过程分为2个阶段,Cr(Ⅵ)的释放主要在前3个孔隙体积(PV)内;浸出液中电导率的变化趋势与Cr(Ⅵ)浓度变化一致;浸出液pH值随着淋洗体积的增加而增加,土壤的平衡作用变得稳定;土壤中Cr(Ⅵ)浓度、悬浮液pH值和GT-nZVI/Cu浓度对铬污染土壤的修复效果均有一定影响。铬的形态分析表明:铬污染土壤在淋洗后可还原态铬含量降低,氧化态铬和残渣态铬的含量增加。GT-nZVI/Cu悬浮液对污染土壤淋洗后,土壤中铬形态更加稳定。
采用自制的绿色合成纳米零价铁铜(GT-nZVI/Cu)对Cr(Ⅵ)污染土壤进行淋洗修复。分别测定了土壤浸出液中Cr(Ⅵ)浓度、pH值和电导率,并使用改进的BCR连续提取法分析了淋洗前后污染土壤中铬的形态变化。结果表明:淋洗过程分为2个阶段,Cr(Ⅵ)的释放主要在前3个孔隙体积(PV)内;浸出液中电导率的变化趋势与Cr(Ⅵ)浓度变化一致;浸出液pH值随着淋洗体积的增加而增加,土壤的平衡作用变得稳定;土壤中Cr(Ⅵ)浓度、悬浮液pH值和GT-nZVI/Cu浓度对铬污染土壤的修复效果均有一定影响。铬的形态分析表明:铬污染土壤在淋洗后可还原态铬含量降低,氧化态铬和残渣态铬的含量增加。GT-nZVI/Cu悬浮液对污染土壤淋洗后,土壤中铬形态更加稳定。
2019, 37(4): 177-180.
doi: 10.13205/j.hjgc.201904034
摘要:
采用吹扫捕集-气相色谱-质谱联用(GC-MS)的方法,对某炼油企业污水处理厂废水中的挥发性有机物(VOCs)进行指纹图谱解析,共鉴别出VOCs 215种,主要包括烷烃、烯烃、芳香烃、醇、酮;浓度最高的VOCs为苯、甲苯,由于其具有致癌作用,应当作为重点管控和治理对象;甲硫醇、乙硫醇、二硫化碳含量虽然低,但由于其嗅域值较低且具有恶臭气味,是污水处理厂气味感官的主要来源。对整个污水处理流程中的VOCs组分种类和浓度进行分析可知,逸散量较大的为低分子量的烷烃、烯烃、醇类等组分;停留较为持久的是酮类、芳香烃类、含硫化合物类。为减少炼化企业VOCs排放,管控废水输送、处置过程中VOCs的无组织排放,应对隔油、气浮、生化环节加设密封罩,并对挥发性有机物成分进行收集及处理。
采用吹扫捕集-气相色谱-质谱联用(GC-MS)的方法,对某炼油企业污水处理厂废水中的挥发性有机物(VOCs)进行指纹图谱解析,共鉴别出VOCs 215种,主要包括烷烃、烯烃、芳香烃、醇、酮;浓度最高的VOCs为苯、甲苯,由于其具有致癌作用,应当作为重点管控和治理对象;甲硫醇、乙硫醇、二硫化碳含量虽然低,但由于其嗅域值较低且具有恶臭气味,是污水处理厂气味感官的主要来源。对整个污水处理流程中的VOCs组分种类和浓度进行分析可知,逸散量较大的为低分子量的烷烃、烯烃、醇类等组分;停留较为持久的是酮类、芳香烃类、含硫化合物类。为减少炼化企业VOCs排放,管控废水输送、处置过程中VOCs的无组织排放,应对隔油、气浮、生化环节加设密封罩,并对挥发性有机物成分进行收集及处理。
2019, 37(4): 181-185.
doi: 10.13205/j.hjgc.201904035
摘要:
城市路面径流污染已成为危害我国城市水环境质量的重要污染源,故就城市路面径流特征、区域污染特征、污染物赋存状态等对目前国内城市路面径流污染进行归纳分析。结果表明:国内城市路面径流污染严重,污染程度与土地的利用功能密切相关,各城市路面径流污染物赋存状态差异较大。对路面径流颗粒物的研究现状分析表明:粒径为0. 45～300μm的颗粒物占总颗粒污染物的绝大多数;颗粒物浓度随着降雨历时的延长而降低;颗粒物浓度与大部分污染物浓度相关性高,表明颗粒物是有机物和重金属的重要载体。
城市路面径流污染已成为危害我国城市水环境质量的重要污染源,故就城市路面径流特征、区域污染特征、污染物赋存状态等对目前国内城市路面径流污染进行归纳分析。结果表明:国内城市路面径流污染严重,污染程度与土地的利用功能密切相关,各城市路面径流污染物赋存状态差异较大。对路面径流颗粒物的研究现状分析表明:粒径为0. 45～300μm的颗粒物占总颗粒污染物的绝大多数;颗粒物浓度随着降雨历时的延长而降低;颗粒物浓度与大部分污染物浓度相关性高,表明颗粒物是有机物和重金属的重要载体。
2019, 37(4): 186-191.
doi: 10.13205/j.hjgc.201904036
摘要:
耕地资源是人类赖以生存的基础性资源,科学地判定其变化特征以及空间分布格局,对促进耕地资源的空间优化布局以及保护耕地等方面具有非常重要的意义。选取松嫩平原北部的典型区域黑龙江省黑河市嫩江县为研究区,通过对研究区1984年和2011年Landsat8TM遥感影像进行解译,运用Arc GIS10. 0软件、耕地指数法、GIS空间分析法对研究区耕地资源空间分布及其变化特征进行研究。结果表明:1)研究区1984年耕地主要分布在北部及东部,2011年耕地主要分布在中部及北部; 2)研究区西部耕地分布呈现出密集分布的空间特征,东部呈现出稀疏分布的空间特征; 3) 1984—2011年研究区耕地空间格局发生了明显变化,南部乡镇变化较大,中部和西部乡镇变化居中,北部和东部乡镇变化最小,行政区划上双山镇耕地变化最大。研究成果可在一定程度上为嫩江县耕地资源的合理配置,耕地资源的保护及耕地空间布局优化提供参考。
耕地资源是人类赖以生存的基础性资源,科学地判定其变化特征以及空间分布格局,对促进耕地资源的空间优化布局以及保护耕地等方面具有非常重要的意义。选取松嫩平原北部的典型区域黑龙江省黑河市嫩江县为研究区,通过对研究区1984年和2011年Landsat8TM遥感影像进行解译,运用Arc GIS10. 0软件、耕地指数法、GIS空间分析法对研究区耕地资源空间分布及其变化特征进行研究。结果表明:1)研究区1984年耕地主要分布在北部及东部,2011年耕地主要分布在中部及北部; 2)研究区西部耕地分布呈现出密集分布的空间特征,东部呈现出稀疏分布的空间特征; 3) 1984—2011年研究区耕地空间格局发生了明显变化,南部乡镇变化较大,中部和西部乡镇变化居中,北部和东部乡镇变化最小,行政区划上双山镇耕地变化最大。研究成果可在一定程度上为嫩江县耕地资源的合理配置,耕地资源的保护及耕地空间布局优化提供参考。
