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2023年 第41卷 第2期
2023, 41(2): 1-6,42.
doi: 10.13205/j.hjgc.202302001
摘要:
通过XDLVO理论分析了赣江原水中亲疏水性有机污染物对纳滤(NF)膜的污染状况,对选取的不同分子量区间(<100 kDa、<50 kDa、<3 kDa)的6种亲、疏水性有机物及NF膜的界面自由能进行定量分析,分析了膜污染性能,并通过纳滤试验验证通量衰减与界面自由能的对应关系。结果表明:6种不同分子量的亲/疏水性有机污染物对膜造成污染严重程度与XDLVO理论分析结果相符。不同分子量的有机污染物对NF膜污染程度由大到小顺序为小于100 kDa(疏水性)>小于50 kDa(疏水...
通过XDLVO理论分析了赣江原水中亲疏水性有机污染物对纳滤(NF)膜的污染状况,对选取的不同分子量区间(<100 kDa、<50 kDa、<3 kDa)的6种亲、疏水性有机物及NF膜的界面自由能进行定量分析,分析了膜污染性能,并通过纳滤试验验证通量衰减与界面自由能的对应关系。结果表明:6种不同分子量的亲/疏水性有机污染物对膜造成污染严重程度与XDLVO理论分析结果相符。不同分子量的有机污染物对NF膜污染程度由大到小顺序为小于100 kDa(疏水性)>小于50 kDa(疏水...
2023, 41(2): 7-15.
doi: 10.13205/j.hjgc.202302002
摘要:
以低值兰炭末为原料,通过酸洗和微波活化制备了改性多孔兰炭末(MA-BC),并对其吸附处理模拟含Cr(Ⅵ)废水进行了实验研究。采用SEM、N2吸附-脱附测试和FT-IR等分析表征手段对比分析了改性前后兰炭末表面形貌、结构和官能团组成变化。在吸附处理模拟含Cr(Ⅵ)废水实验中,分别考察了MA-BC投加量、模拟废水pH、初始Cr(Ⅵ)浓度、吸附时间对模拟废水中Cr(Ⅵ)去除效果的影响,并对模拟废水中Cr(Ⅵ)吸附过程进行了动力学和热力学分析。结果表明:经酸洗微波加热活化处理的兰炭末比表面积增大到160...
以低值兰炭末为原料,通过酸洗和微波活化制备了改性多孔兰炭末(MA-BC),并对其吸附处理模拟含Cr(Ⅵ)废水进行了实验研究。采用SEM、N2吸附-脱附测试和FT-IR等分析表征手段对比分析了改性前后兰炭末表面形貌、结构和官能团组成变化。在吸附处理模拟含Cr(Ⅵ)废水实验中,分别考察了MA-BC投加量、模拟废水pH、初始Cr(Ⅵ)浓度、吸附时间对模拟废水中Cr(Ⅵ)去除效果的影响,并对模拟废水中Cr(Ⅵ)吸附过程进行了动力学和热力学分析。结果表明:经酸洗微波加热活化处理的兰炭末比表面积增大到160...
2023, 41(2): 16-23.
doi: 10.13205/j.hjgc.202302003
摘要:
以鄱阳湖典型入湖河流乐安河为例,构建SWAT模型,基于流域2020年土地利用类型空间差异特征,选取2011(枯水年),2014(平水年),2015(丰水年)作为典型降雨年份探究降雨差异对流域营养盐产污规律的影响。结果表明:不同降雨条件下流域营养盐产污负荷顺序为丰水年>平水年>枯水年。下游沿主支分布区域径流量以及中下游德兴-鄱阳万年段的TN和TP对降雨量增加的响应更为敏感;流域径流量对降雨量减少的响应空间差异不显著,婺源-德兴段的TN和TP对降雨量减少的响应程度高,而鄱阳-万年段对降雨...
以鄱阳湖典型入湖河流乐安河为例,构建SWAT模型,基于流域2020年土地利用类型空间差异特征,选取2011(枯水年),2014(平水年),2015(丰水年)作为典型降雨年份探究降雨差异对流域营养盐产污规律的影响。结果表明:不同降雨条件下流域营养盐产污负荷顺序为丰水年>平水年>枯水年。下游沿主支分布区域径流量以及中下游德兴-鄱阳万年段的TN和TP对降雨量增加的响应更为敏感;流域径流量对降雨量减少的响应空间差异不显著,婺源-德兴段的TN和TP对降雨量减少的响应程度高,而鄱阳-万年段对降雨...
2023, 41(2): 24-29.
doi: 10.13205/j.hjgc.202302004
摘要:
为解决蓝藻泥处理成本高、资源化途径少的难题,在蓝藻泥热压滤深度脱水工艺的基础上,探索了热压滤滤液与市政污泥协同处理工艺。将蓝藻泥热压滤滤液协同回用于市政污泥深度脱水,考察了不同pH条件下热压滤滤液对市政污泥的脱水效果以及对市政污泥脱水后滤液中污染物含量的影响。结果表明:在蓝藻泥热压滤滤液中投加铁离子有利于市政污泥深度脱水;热压滤滤液回用于市政污泥脱水的最佳条件是在热压滤滤液中添加CaO调节pH至7.0,协同处理工艺添加的化学药剂量比常规深度脱水工艺减少68.1%,产生的滤液量比常规深度脱水工艺减...
为解决蓝藻泥处理成本高、资源化途径少的难题,在蓝藻泥热压滤深度脱水工艺的基础上,探索了热压滤滤液与市政污泥协同处理工艺。将蓝藻泥热压滤滤液协同回用于市政污泥深度脱水,考察了不同pH条件下热压滤滤液对市政污泥的脱水效果以及对市政污泥脱水后滤液中污染物含量的影响。结果表明:在蓝藻泥热压滤滤液中投加铁离子有利于市政污泥深度脱水;热压滤滤液回用于市政污泥脱水的最佳条件是在热压滤滤液中添加CaO调节pH至7.0,协同处理工艺添加的化学药剂量比常规深度脱水工艺减少68.1%,产生的滤液量比常规深度脱水工艺减...
2023, 41(2): 30-36,52.
doi: 10.13205/j.hjgc.202302005
摘要:
基于沙颍河流域的水环境污染研究,利用不同污染评价指数的计算方法,针对不同水期、不同干流、不同支流河段水体样本的重金属污染特征进行分析,对沙颍河流域水环境污染控制因素及迁移影响规律进行探究,旨在为沙颍河流域水环境污染防治提出具有针对性的理论依据。结果表明:沙颍河流域整体在枯水期存在轻度Mn、Mo污染现象,流域整体污染受控于上游支流颍河和支流北汝河的污染,其中支流颍河污染的主要控制因素为Mn,支流北汝河污染的主要控制因素为Mn和Mo。污染的主要来源为矿产和工业污废水的排放,自上游至下游河段顺水流迁移...
基于沙颍河流域的水环境污染研究,利用不同污染评价指数的计算方法,针对不同水期、不同干流、不同支流河段水体样本的重金属污染特征进行分析,对沙颍河流域水环境污染控制因素及迁移影响规律进行探究,旨在为沙颍河流域水环境污染防治提出具有针对性的理论依据。结果表明:沙颍河流域整体在枯水期存在轻度Mn、Mo污染现象,流域整体污染受控于上游支流颍河和支流北汝河的污染,其中支流颍河污染的主要控制因素为Mn,支流北汝河污染的主要控制因素为Mn和Mo。污染的主要来源为矿产和工业污废水的排放,自上游至下游河段顺水流迁移...
2023, 41(2): 37-42.
doi: 10.13205/j.hjgc.202302006
摘要:
采用自主设计的喷射床电沉积装置处理模拟采矿含锌废水。通过改变喷射床电沉积处理过程的pH值、电流强度、含锌废水浓度以及鼓入氮气等实验参数,研究不同处理条件下喷射床电沉积反应器对含锌废水的处理效果。结果表明:废水Zn2+浓度为1000 mg/L时,采用粒径为1.8 mm铜微粒电极,反应过程pH值为4.5,恒电流强度为15 A,向废水中鼓入600 L/h氮气的条件下处理效果最好,电沉积反应180 min后,Zn2+去除率达到49.44%,平均电流效率为41.63%。并以实验结论为基础,通过动力学模拟分...
采用自主设计的喷射床电沉积装置处理模拟采矿含锌废水。通过改变喷射床电沉积处理过程的pH值、电流强度、含锌废水浓度以及鼓入氮气等实验参数,研究不同处理条件下喷射床电沉积反应器对含锌废水的处理效果。结果表明:废水Zn2+浓度为1000 mg/L时,采用粒径为1.8 mm铜微粒电极,反应过程pH值为4.5,恒电流强度为15 A,向废水中鼓入600 L/h氮气的条件下处理效果最好,电沉积反应180 min后,Zn2+去除率达到49.44%,平均电流效率为41.63%。并以实验结论为基础,通过动力学模拟分...
2023, 41(2): 43-52.
doi: 10.13205/j.hjgc.202302007
摘要:
三峡库区的CO2排放近年来引起了学界的广泛关注,但水华期间的生物化学作用对CO2产生和汇集的影响研究并不多见。以三峡库区万州段干流、典型支流(澎溪河)为研究对象,分析水华期间生化过程对水体中CO2产汇的影响。研究表明:干流、支流CO2浓度和通量与环境因子、生源物质的相关性存在显著空间差异性;支流水体CO2浓度与水温、pH、DO呈显著负相关,与DOC、DTP呈显著正相关;水气界面CO2通量与水温存在显著负相关,与DTP、CO2浓度显著正相关。干流水体CO2浓度与pH显著负相关,与 DIC、DOC、...
三峡库区的CO2排放近年来引起了学界的广泛关注,但水华期间的生物化学作用对CO2产生和汇集的影响研究并不多见。以三峡库区万州段干流、典型支流(澎溪河)为研究对象,分析水华期间生化过程对水体中CO2产汇的影响。研究表明:干流、支流CO2浓度和通量与环境因子、生源物质的相关性存在显著空间差异性;支流水体CO2浓度与水温、pH、DO呈显著负相关,与DOC、DTP呈显著正相关;水气界面CO2通量与水温存在显著负相关,与DTP、CO2浓度显著正相关。干流水体CO2浓度与pH显著负相关,与 DIC、DOC、...
2023, 41(2): 53-59,65.
doi: 10.13205/j.hjgc.202302008
摘要:
采用序批式实验研究了不同初始碱度(3503,5500,7500 mg/L,以CaCO3计)和温度(20℃、35℃和50℃)下养猪废水的厌氧发酵过程,考察其对发酵液pH、挥发性脂肪酸、产气量、沼液养分、重金属含量、抗生素和抗性基因的影响特征。结果表明:初始碱度调控会延缓水解酸化阶段的启动,强化产酸过程,提高总产酸量;高碱度对发酵液pH的维持能力最高;初始碱度调控适用于以产酸为目的的中温(35℃)和高温(50℃)厌氧发酵。35℃和50℃有利于沼液中养分的释放,50℃时养分浓度最高,为(1365.14...
采用序批式实验研究了不同初始碱度(3503,5500,7500 mg/L,以CaCO3计)和温度(20℃、35℃和50℃)下养猪废水的厌氧发酵过程,考察其对发酵液pH、挥发性脂肪酸、产气量、沼液养分、重金属含量、抗生素和抗性基因的影响特征。结果表明:初始碱度调控会延缓水解酸化阶段的启动,强化产酸过程,提高总产酸量;高碱度对发酵液pH的维持能力最高;初始碱度调控适用于以产酸为目的的中温(35℃)和高温(50℃)厌氧发酵。35℃和50℃有利于沼液中养分的释放,50℃时养分浓度最高,为(1365.14...
2023, 41(2): 60-65.
doi: 10.13205/j.hjgc.202302009
摘要:
为了探究溶解氧对生物海绵铁体系海绵铁溶出的影响,将海绵铁介入活性污泥中形成生物海绵铁体系,通过模拟实际反应器中海绵铁的腐蚀状态,测量生物海绵铁体系中总Fe(TFe)含量,研究了溶解氧对海绵铁溶出量的影响,并将海绵铁制作成工作电极介入活性污泥中,利用AUTOLAB电化学工作站研究了溶解氧对生物海绵铁体系中海绵铁腐蚀速率及极化电阻的影响。结果表明:在生物海绵铁体系中,海绵铁的TFe溶出量与反应体系的DO浓度呈正相关,且随着运行时间的增加,影响作用越来越明显。随着活性污泥混合液中溶解氧的增加,腐蚀电位...
为了探究溶解氧对生物海绵铁体系海绵铁溶出的影响,将海绵铁介入活性污泥中形成生物海绵铁体系,通过模拟实际反应器中海绵铁的腐蚀状态,测量生物海绵铁体系中总Fe(TFe)含量,研究了溶解氧对海绵铁溶出量的影响,并将海绵铁制作成工作电极介入活性污泥中,利用AUTOLAB电化学工作站研究了溶解氧对生物海绵铁体系中海绵铁腐蚀速率及极化电阻的影响。结果表明:在生物海绵铁体系中,海绵铁的TFe溶出量与反应体系的DO浓度呈正相关,且随着运行时间的增加,影响作用越来越明显。随着活性污泥混合液中溶解氧的增加,腐蚀电位...
2023, 41(2): 66-72,81.
doi: 10.13205/j.hjgc.202302010
摘要:
工程实践中Y分子筛在高湿度环境下吸附性能大幅降低,通过聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA)预处理后进行mesoSiO2壳层生长得到Y@mesoSiO2,将聚二甲基硅氧烷(PDMS)通过化学气相沉积法接枝到Y@mesoSiO2壳层上,可获得疏水特性优异的Y@mesoSiO2-S核壳分子筛。采用SEM、TEM、XRD、XPS和比表面积及孔径分析仪对改性前后Y分子筛形貌和结构进行分析,通过静态和动态吸附实验评价其对水和甲苯的吸附性能。结果表明:mesoSiO2壳相在核相Y分子筛外表面成功生长,并将PDM...
工程实践中Y分子筛在高湿度环境下吸附性能大幅降低,通过聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA)预处理后进行mesoSiO2壳层生长得到Y@mesoSiO2,将聚二甲基硅氧烷(PDMS)通过化学气相沉积法接枝到Y@mesoSiO2壳层上,可获得疏水特性优异的Y@mesoSiO2-S核壳分子筛。采用SEM、TEM、XRD、XPS和比表面积及孔径分析仪对改性前后Y分子筛形貌和结构进行分析,通过静态和动态吸附实验评价其对水和甲苯的吸附性能。结果表明:mesoSiO2壳相在核相Y分子筛外表面成功生长,并将PDM...
2023, 41(2): 73-81.
doi: 10.13205/j.hjgc.202302011
摘要:
为了在区(县、市)级尺度上准确衡量福建省大气污染情况,构建大气污染评价APEI指数。基于高分辨率大气污染数据集和夜间灯光数据,分析2013-2018年福建省78个县市大气污染程度时空变化特征及其影响因素的时空异质性。结果表明:1)福建省中心偏北县市大气污染程度小,东部沿海县市大气污染严重。近6年福建省78.21%的县市大气污染程度减弱;2)全省东部沿海区域空气污染严重,主要表现在NO2和PM10这2种大气污染物,均超过全省平均水平;3)从大气污染物时序变化趋势看,PM2.5和PM10变化相似,自...
为了在区(县、市)级尺度上准确衡量福建省大气污染情况,构建大气污染评价APEI指数。基于高分辨率大气污染数据集和夜间灯光数据,分析2013-2018年福建省78个县市大气污染程度时空变化特征及其影响因素的时空异质性。结果表明:1)福建省中心偏北县市大气污染程度小,东部沿海县市大气污染严重。近6年福建省78.21%的县市大气污染程度减弱;2)全省东部沿海区域空气污染严重,主要表现在NO2和PM10这2种大气污染物,均超过全省平均水平;3)从大气污染物时序变化趋势看,PM2.5和PM10变化相似,自...
2023, 41(2): 82-90.
doi: 10.13205/j.hjgc.202302012
摘要:
为进一步了解武汉市大气污染时空分布特征,对2017-2020年武汉市主要大气污染物(PM2.5、PM10、SO2、CO、NO2和O3)进行了空间插值分析、时间变化分析以及与气象要素的相关性分析。结果表明:武汉市近4年环境空气质量达标率为72.98%。PM2.5、PM10、SO2、CO和NO2具有"冬高夏低"的"V"形特征,O3 呈"夏高冬低"的变化趋势。武汉市年均质量浓度超标的大气污染物主要有PM2.5和PM10,但其年均质量浓度均呈下降趋势,而O3是年均质量浓度唯一处于上升状态的大气污染物,今...
为进一步了解武汉市大气污染时空分布特征,对2017-2020年武汉市主要大气污染物(PM2.5、PM10、SO2、CO、NO2和O3)进行了空间插值分析、时间变化分析以及与气象要素的相关性分析。结果表明:武汉市近4年环境空气质量达标率为72.98%。PM2.5、PM10、SO2、CO和NO2具有"冬高夏低"的"V"形特征,O3 呈"夏高冬低"的变化趋势。武汉市年均质量浓度超标的大气污染物主要有PM2.5和PM10,但其年均质量浓度均呈下降趋势,而O3是年均质量浓度唯一处于上升状态的大气污染物,今...
2023, 41(2): 91-97.
doi: 10.13205/j.hjgc.202302013
摘要:
污泥和餐厨垃圾共消化具有提高污泥稳定化的作用,为进一步强化污泥与餐厨垃圾共消化效果,提出高温预处理强化污泥与餐厨垃圾中温厌氧共消化的运行策略,并从宏观和微观2个层面探讨了共消化系统的运行机制。结果表明:污泥与餐厨垃圾经过1 d高温预处理后,其SCOD/TCOD从33.9%提高到65%;中温厌氧消化时的甲烷产率和有机物去除率高达0.54 L/g和78.8%(SRT=20 d)、0.76 L/g和56.6%(SRT=15 d),略高于某实际餐厨废弃物及市政污泥协同处理项目一期的0.53 L/g和53...
污泥和餐厨垃圾共消化具有提高污泥稳定化的作用,为进一步强化污泥与餐厨垃圾共消化效果,提出高温预处理强化污泥与餐厨垃圾中温厌氧共消化的运行策略,并从宏观和微观2个层面探讨了共消化系统的运行机制。结果表明:污泥与餐厨垃圾经过1 d高温预处理后,其SCOD/TCOD从33.9%提高到65%;中温厌氧消化时的甲烷产率和有机物去除率高达0.54 L/g和78.8%(SRT=20 d)、0.76 L/g和56.6%(SRT=15 d),略高于某实际餐厨废弃物及市政污泥协同处理项目一期的0.53 L/g和53...
2023, 41(2): 98-105.
doi: 10.13205/j.hjgc.202302014
摘要:
针对目前我国建筑垃圾环境风险评价缺乏系统性及对于区域环境化学背景值的忽视,联合富集因子法与地球化学背景值,综合考虑环境化学背景、区域类别、城市群发展、元素特征4个方面因素,并以京津冀、黄淮河、长三角、长株潭4大城市群为例,分别对5类建筑垃圾,8种不同重金属元素进行环境污染风险分析。结果表明:1)建筑垃圾中重金属元素污染与城市群发展过程密切相关;2)不同重金属元素的富集情况具有地域性差异且受地球化学背景值的影响;3)建筑材料生产过程中的重金属引入对建筑垃圾重金属元素总量有直接影响。
针对目前我国建筑垃圾环境风险评价缺乏系统性及对于区域环境化学背景值的忽视,联合富集因子法与地球化学背景值,综合考虑环境化学背景、区域类别、城市群发展、元素特征4个方面因素,并以京津冀、黄淮河、长三角、长株潭4大城市群为例,分别对5类建筑垃圾,8种不同重金属元素进行环境污染风险分析。结果表明:1)建筑垃圾中重金属元素污染与城市群发展过程密切相关;2)不同重金属元素的富集情况具有地域性差异且受地球化学背景值的影响;3)建筑材料生产过程中的重金属引入对建筑垃圾重金属元素总量有直接影响。
2023, 41(2): 106-112,180.
doi: 10.13205/j.hjgc.202302015
摘要:
针对地聚合物固化重金属污染土壤过程中因水分散失带来的最终形态韧性差、脆性大等问题,探究在灰渣基地聚合物-土壤固化体中添加椰丝纤维改善其失水收缩/开裂情况的可行性。通过模拟春夏交替阶段雨水频繁、夏季连续高温下土壤表面干燥开裂变化趋势,对比有无重金属污染下固化体收缩及开裂情况,探究纤维对固化体的力学强化效果。结果表明:受到重金属侵蚀的土壤失水速度高于原状土9.0%,且在25 d试样中其开裂因子相较原状土提高12.9%,收缩率提高34.6%。通过地聚合物进行固化的土壤抗裂性能得到提升,在连续干燥试验中...
针对地聚合物固化重金属污染土壤过程中因水分散失带来的最终形态韧性差、脆性大等问题,探究在灰渣基地聚合物-土壤固化体中添加椰丝纤维改善其失水收缩/开裂情况的可行性。通过模拟春夏交替阶段雨水频繁、夏季连续高温下土壤表面干燥开裂变化趋势,对比有无重金属污染下固化体收缩及开裂情况,探究纤维对固化体的力学强化效果。结果表明:受到重金属侵蚀的土壤失水速度高于原状土9.0%,且在25 d试样中其开裂因子相较原状土提高12.9%,收缩率提高34.6%。通过地聚合物进行固化的土壤抗裂性能得到提升,在连续干燥试验中...
2023, 41(2): 113-121,139.
doi: 10.13205/j.hjgc.202302016
摘要:
改性生物炭是良好的重金属钝化剂。但针对不同生物炭,联合多种方法进行改性后生物炭的吸附性能尚待深入研究,其对土壤理化性质和重金属铅(Pb)、镉(Cd)长期钝化效果的影响也有待研究。选取水稻秸秆、木屑和椰壳为生物炭材,经硝酸-高锰酸钾联合改性后进行表征,明确改性前后生物炭理化性质。开展室内培养实验,将改性生物炭按质量比为2.5%、5%和10%加入受试土壤,培养6个月后,测定土壤理化性质、Pb、Cd形态分布及钝化效率,探讨改性生物炭钝化土壤Pb、Cd的作用机制。结果表明:改性后,不同生物炭的比表面积、...
改性生物炭是良好的重金属钝化剂。但针对不同生物炭,联合多种方法进行改性后生物炭的吸附性能尚待深入研究,其对土壤理化性质和重金属铅(Pb)、镉(Cd)长期钝化效果的影响也有待研究。选取水稻秸秆、木屑和椰壳为生物炭材,经硝酸-高锰酸钾联合改性后进行表征,明确改性前后生物炭理化性质。开展室内培养实验,将改性生物炭按质量比为2.5%、5%和10%加入受试土壤,培养6个月后,测定土壤理化性质、Pb、Cd形态分布及钝化效率,探讨改性生物炭钝化土壤Pb、Cd的作用机制。结果表明:改性后,不同生物炭的比表面积、...
2023, 41(2): 122-130.
doi: 10.13205/j.hjgc.202302017
摘要:
为得到一种高效降解石油烃(TPH)的Fenton预氧化联合生物修复石油污染土壤的修复方式,考察了分3次投加不同浓度H2O2预氧化后羟基自由基(·OH)特征、NH+4-N浓度、DOC浓度、脱氢酶及多酚氧化酶活性,以及石油烃去除量。结果表明:5 g石油污染土样体系中,将900 mmol/L的H2O2(4.635 mL)分3次投加预氧化后,所产生的·OH最大瞬时强度低,·OH的持续时间短,对石油降解菌杀伤作用少,TPH氧化量较高。生物修复前20 d,NH+4-N浓度消耗量较高(170.45 mg/kg...
为得到一种高效降解石油烃(TPH)的Fenton预氧化联合生物修复石油污染土壤的修复方式,考察了分3次投加不同浓度H2O2预氧化后羟基自由基(·OH)特征、NH+4-N浓度、DOC浓度、脱氢酶及多酚氧化酶活性,以及石油烃去除量。结果表明:5 g石油污染土样体系中,将900 mmol/L的H2O2(4.635 mL)分3次投加预氧化后,所产生的·OH最大瞬时强度低,·OH的持续时间短,对石油降解菌杀伤作用少,TPH氧化量较高。生物修复前20 d,NH+4-N浓度消耗量较高(170.45 mg/kg...
2023, 41(2): 131-139.
doi: 10.13205/j.hjgc.202302018
摘要:
针对石油污染土壤中各类烷烃的生物选择性降解问题,通过多种土壤固相铁Fenton预氧化方式调控土壤微生物群落,探究土壤微生物数量、活性和群落变化对石油烃降解的影响,确定各类烷烃均衡降解的微生物群落特征。结果表明:A45(45 mmol/L柠檬酸)和F8.7(8.7 mmol/L Fe2+)土壤固相铁Fenton预氧化后,土壤微生物代谢活性分别高达0.59 mol/kg(A45)和0.60 mol/kg(F8.7),土壤石油烃残余率分别低至30%(A45)和29%(F8.7)。土壤中形成以不动杆菌属...
针对石油污染土壤中各类烷烃的生物选择性降解问题,通过多种土壤固相铁Fenton预氧化方式调控土壤微生物群落,探究土壤微生物数量、活性和群落变化对石油烃降解的影响,确定各类烷烃均衡降解的微生物群落特征。结果表明:A45(45 mmol/L柠檬酸)和F8.7(8.7 mmol/L Fe2+)土壤固相铁Fenton预氧化后,土壤微生物代谢活性分别高达0.59 mol/kg(A45)和0.60 mol/kg(F8.7),土壤石油烃残余率分别低至30%(A45)和29%(F8.7)。土壤中形成以不动杆菌属...
2023, 41(2): 140-145,172.
doi: 10.13205/j.hjgc.202302019
摘要:
光催化作为一项绿色、高效的污染物治理技术,其传统光催化材料缺少对全光谱中红外光区的利用,会在一定程度上造成资源的浪费,限制了污染物降解能力上限。因此,利用WO3-x光催化降解甲氧苄啶(TMP),探索了不同光谱下的降解性能以及在最优降解条件下的降解机理。结果表明:黑暗和红外光条件下,TMP几乎未发生降解。全光谱条件下TMP的降解率相较于紫外-可见光提高44.8%。2种体系中WO3-x光催化反应降解TMP的机理较为相似,O-2·和H2O2是发挥主要作用的活性物种。在降解过程中,大量的活性自由基在催化...
光催化作为一项绿色、高效的污染物治理技术,其传统光催化材料缺少对全光谱中红外光区的利用,会在一定程度上造成资源的浪费,限制了污染物降解能力上限。因此,利用WO3-x光催化降解甲氧苄啶(TMP),探索了不同光谱下的降解性能以及在最优降解条件下的降解机理。结果表明:黑暗和红外光条件下,TMP几乎未发生降解。全光谱条件下TMP的降解率相较于紫外-可见光提高44.8%。2种体系中WO3-x光催化反应降解TMP的机理较为相似,O-2·和H2O2是发挥主要作用的活性物种。在降解过程中,大量的活性自由基在催化...
2023, 41(2): 146-155.
doi: 10.13205/j.hjgc.202302020
摘要:
预防和控制低浓度气态甲醛(HCHO)仍是室内环境污染所面临的巨大挑战之一,设计合成吸附能力强、催化氧化性能高、稳定性好的催化剂具有重要的实际应用价值。采用水热法和溶胶-凝胶法制备了一系列Ag-Bi共掺杂的纳米结构Ag/Bi-TiO2光催化剂,用于在可见光、无动力条件下催化降解室内低浓度气态甲醛。并采用XRD、SEM、BET、H2-TPR、UV-vis、XPS等技术对所制催化剂进行表征分析,考察了制备方法、Ag-Bi掺入量、煅烧温度等条件对催化剂可见光催化氧化性能的影响。结果发现:水热法制得的Ag...
预防和控制低浓度气态甲醛(HCHO)仍是室内环境污染所面临的巨大挑战之一,设计合成吸附能力强、催化氧化性能高、稳定性好的催化剂具有重要的实际应用价值。采用水热法和溶胶-凝胶法制备了一系列Ag-Bi共掺杂的纳米结构Ag/Bi-TiO2光催化剂,用于在可见光、无动力条件下催化降解室内低浓度气态甲醛。并采用XRD、SEM、BET、H2-TPR、UV-vis、XPS等技术对所制催化剂进行表征分析,考察了制备方法、Ag-Bi掺入量、煅烧温度等条件对催化剂可见光催化氧化性能的影响。结果发现:水热法制得的Ag...
2023, 41(2): 156-165.
doi: 10.13205/j.hjgc.202302021
摘要:
以湖南郴州萤石型铅锌矿山建设中产生巨大量级尾矿渣的处置及排土场为研究对象,通过土壤障碍因子鉴别法确定尾矿渣理化性质的缺陷,再采用生化黄腐酸(BFA)、磷酸二氢铵、沸石和有机肥开展相应性能的改性研究,并以改良后的尾矿渣基质作为种植土壤,利用盆栽试验结合中试研究评估改良剂协同植物对尾矿渣的修复效果,提出基于尾矿渣原位基质改良及直接植被的生态修复方法。结果表明:当BFA、磷酸二氢铵、沸石和有机肥的添加量分别为0.5%、0.4%、2%和15%时,尾矿渣的pH值和干密度分别降低25.8%和77.6%,非毛...
以湖南郴州萤石型铅锌矿山建设中产生巨大量级尾矿渣的处置及排土场为研究对象,通过土壤障碍因子鉴别法确定尾矿渣理化性质的缺陷,再采用生化黄腐酸(BFA)、磷酸二氢铵、沸石和有机肥开展相应性能的改性研究,并以改良后的尾矿渣基质作为种植土壤,利用盆栽试验结合中试研究评估改良剂协同植物对尾矿渣的修复效果,提出基于尾矿渣原位基质改良及直接植被的生态修复方法。结果表明:当BFA、磷酸二氢铵、沸石和有机肥的添加量分别为0.5%、0.4%、2%和15%时,尾矿渣的pH值和干密度分别降低25.8%和77.6%,非毛...
2023, 41(2): 166-172.
doi: 10.13205/j.hjgc.202302022
摘要:
热脱附-稳定化是修复重金属-有机物复合污染土壤的主要工艺。由于热脱附对土壤重金属有"活化"和"固化"的双重作用,因此,热脱附-稳定化工序会影响重金属的稳定化效率。以含镉(Cd)的复合污染土壤为研究对象,从浸出率、形态分布、微观形貌3个层面,分析热脱附-稳定化(T-S)和稳定化-热脱附(S-T)工艺对Cd稳定化效率的影响。结果表明:S-T工艺浸出率(42.26%)低于T-S工艺(52.11%);由于Cd"活化""固化"与稳定化作用,S-T工艺处置的土壤Cd弱酸提取态和残渣态比例分别是T-S工艺的0...
热脱附-稳定化是修复重金属-有机物复合污染土壤的主要工艺。由于热脱附对土壤重金属有"活化"和"固化"的双重作用,因此,热脱附-稳定化工序会影响重金属的稳定化效率。以含镉(Cd)的复合污染土壤为研究对象,从浸出率、形态分布、微观形貌3个层面,分析热脱附-稳定化(T-S)和稳定化-热脱附(S-T)工艺对Cd稳定化效率的影响。结果表明:S-T工艺浸出率(42.26%)低于T-S工艺(52.11%);由于Cd"活化""固化"与稳定化作用,S-T工艺处置的土壤Cd弱酸提取态和残渣态比例分别是T-S工艺的0...
2023, 41(2): 173-180.
doi: 10.13205/j.hjgc.202302023
摘要:
垃圾分类是构建绿色城市的重要途径。传统的垃圾分类是由人工进行,分类不彻底,工作强度大,不利于环境保护与资源再利用。为提高垃圾分类的准确性,提出了一种基于VGG16网络的轻量化网络模型LW-GCNet (light weight garbage classify network)。该网络模型通过引入深度可分离卷积和SE(squeeze-and-excitation)模块来进行特征提取,并将垃圾图像的浅层和深层特征有机融合,在减少计算量的同时,增强了待分类垃圾图像通道之间的依赖关系,为分类提供多层次...
垃圾分类是构建绿色城市的重要途径。传统的垃圾分类是由人工进行,分类不彻底,工作强度大,不利于环境保护与资源再利用。为提高垃圾分类的准确性,提出了一种基于VGG16网络的轻量化网络模型LW-GCNet (light weight garbage classify network)。该网络模型通过引入深度可分离卷积和SE(squeeze-and-excitation)模块来进行特征提取,并将垃圾图像的浅层和深层特征有机融合,在减少计算量的同时,增强了待分类垃圾图像通道之间的依赖关系,为分类提供多层次...
2023, 41(2): 181-187.
doi: 10.13205/j.hjgc.202302024
摘要:
装修垃圾具有组分多且复杂、垃圾性质波动性大等特点,其处理工艺需结合垃圾来源区域内实地尽调情况确定。以上海市某典型装修垃圾处理项目为例,其工艺路线为"两级破碎+多级分选"。一级筛分单元后实际物料分布与设计物料平衡存在显著性差异,后端分选设备利用率处于较低水平,可实施的工艺改进措施包括物料分流或调整上层筛板规格。改进后,相同规格的3台箱式风选机实际接收处理负荷占比接近,物料分布均匀性趋于合理。经济效益方面,处理线运营成本折算约为114.49元/t,其中人工费、残渣焚烧处置费和残渣填埋处置费占比分别为...
装修垃圾具有组分多且复杂、垃圾性质波动性大等特点,其处理工艺需结合垃圾来源区域内实地尽调情况确定。以上海市某典型装修垃圾处理项目为例,其工艺路线为"两级破碎+多级分选"。一级筛分单元后实际物料分布与设计物料平衡存在显著性差异,后端分选设备利用率处于较低水平,可实施的工艺改进措施包括物料分流或调整上层筛板规格。改进后,相同规格的3台箱式风选机实际接收处理负荷占比接近,物料分布均匀性趋于合理。经济效益方面,处理线运营成本折算约为114.49元/t,其中人工费、残渣焚烧处置费和残渣填埋处置费占比分别为...
2023, 41(2): 188-196,218.
doi: 10.13205/j.hjgc.202302025
摘要:
针对垃圾热解烟气中二噁英排放不达标的现象,在分析垃圾热解机理及二噁英产生机制的基础上,提出了定量供氧、分层控制二噁英的方法;并采用数值分析和试验测试相结合的方法,对炉内气流组织及垃圾热解过程进行模拟分析。结果表明:热解炉内部气流整体分布较为均匀,能够保证垃圾稳定热解。热解炉沿轴向方向上存在温度分层,与理论分析结果一致,但燃烧层与热解层之间的过渡层存在二噁英合成气氛;热解炉温度实测结果与模拟结果整体吻合较好;空气过剩系数为0.3时热解炉运行情况更有利于减少二噁英的产生。现场试验发现,热解炉出口烟气...
针对垃圾热解烟气中二噁英排放不达标的现象,在分析垃圾热解机理及二噁英产生机制的基础上,提出了定量供氧、分层控制二噁英的方法;并采用数值分析和试验测试相结合的方法,对炉内气流组织及垃圾热解过程进行模拟分析。结果表明:热解炉内部气流整体分布较为均匀,能够保证垃圾稳定热解。热解炉沿轴向方向上存在温度分层,与理论分析结果一致,但燃烧层与热解层之间的过渡层存在二噁英合成气氛;热解炉温度实测结果与模拟结果整体吻合较好;空气过剩系数为0.3时热解炉运行情况更有利于减少二噁英的产生。现场试验发现,热解炉出口烟气...
2023, 41(2): 197-204.
doi: 10.13205/j.hjgc.202302026
摘要:
空气质量预测对合理制定环境治理政策具有重要意义。针对目前单体预测模型存在模型不稳定和泛化能力不强的问题,提出基于逆方差权重分配方法融合3种单体模型的空气质量指数(air quality index,AQI)预测方法。首先,以北京市为例,构建空气质量指数预测数据集;其次,分别构建长短期记忆网络(LSTM)、门控循环单元(GRU)、双向长短期记忆网络(Bi-LSTM)、自回归积分滑动平均模型(ARIMA)和多元线性回归(MLR)5种模型对数据集进行预测,并对比以上模型的预测结果; 最后,在多模型融合...
空气质量预测对合理制定环境治理政策具有重要意义。针对目前单体预测模型存在模型不稳定和泛化能力不强的问题,提出基于逆方差权重分配方法融合3种单体模型的空气质量指数(air quality index,AQI)预测方法。首先,以北京市为例,构建空气质量指数预测数据集;其次,分别构建长短期记忆网络(LSTM)、门控循环单元(GRU)、双向长短期记忆网络(Bi-LSTM)、自回归积分滑动平均模型(ARIMA)和多元线性回归(MLR)5种模型对数据集进行预测,并对比以上模型的预测结果; 最后,在多模型融合...
2023, 41(2): 205-212.
doi: 10.13205/j.hjgc.202302027
摘要:
准确、及时且环境友好地检测水体的化学需氧量(COD)已成为环境监测领域的重要研究课题。采用溶液燃烧法和旋转涂膜法制备了一种可见光响应型BiVO4/rGO涂膜电极用于COD测定,并考察了该电极用于COD检测的光电化学性能。利用X-射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、比表面积分析(BET)探究复合电极结构,表明基底完全被BiVO4/rGO覆盖。采用循环伏安法(CV)、光电流-时间法(I-t)测试其光电性能,确定最佳制备条件为:煅烧温度为500℃、掺杂rGO为5 mL、涂膜厚度为4层。通过考...
准确、及时且环境友好地检测水体的化学需氧量(COD)已成为环境监测领域的重要研究课题。采用溶液燃烧法和旋转涂膜法制备了一种可见光响应型BiVO4/rGO涂膜电极用于COD测定,并考察了该电极用于COD检测的光电化学性能。利用X-射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、比表面积分析(BET)探究复合电极结构,表明基底完全被BiVO4/rGO覆盖。采用循环伏安法(CV)、光电流-时间法(I-t)测试其光电性能,确定最佳制备条件为:煅烧温度为500℃、掺杂rGO为5 mL、涂膜厚度为4层。通过考...
2023, 41(2): 213-218.
doi: 10.13205/j.hjgc.202302028
摘要:
面向我国无废城市建设的源头减量指标要求,开展生活垃圾的时空产生特征进行科学预测,是生活垃圾管理全局规划的重要基础工作。研究目标区域在2020年生活垃圾年产量达到12.60万t,近年来增幅显著,亟待对生活垃圾的时空产生特征进行精细分析,以服务当地无废城市的建设。在综合分析研究区域历史数据的背景下,建立了研究区域夜间灯光与生活垃圾年产量的线性关联关系,形成了R2达到0.92的回归模型;基于ArcGIS,以2.25 hm2为空间单位,结合克里金算法,为生活垃圾空间分布建立基于夜间灯光的网格化模型;利用...
面向我国无废城市建设的源头减量指标要求,开展生活垃圾的时空产生特征进行科学预测,是生活垃圾管理全局规划的重要基础工作。研究目标区域在2020年生活垃圾年产量达到12.60万t,近年来增幅显著,亟待对生活垃圾的时空产生特征进行精细分析,以服务当地无废城市的建设。在综合分析研究区域历史数据的背景下,建立了研究区域夜间灯光与生活垃圾年产量的线性关联关系,形成了R2达到0.92的回归模型;基于ArcGIS,以2.25 hm2为空间单位,结合克里金算法,为生活垃圾空间分布建立基于夜间灯光的网格化模型;利用...
2023, 41(2): 219-226.
doi: 10.13205/j.hjgc.202302029
摘要:
通过对近10年已有研究成果的整合,梳理我国主要城市地下水环境中抗生素的赋存现状,并采用风险熵值法对典型抗生素的生态风险和健康风险进行评价。结果表明:1)在我国主要城市地下水中,已经检测出7类57种类型的抗生素,以磺胺类、喹诺酮类为主,种类多且累积浓度高,其次是大环内酯类和四环素类;2)地下水环境中,具有较高生态风险的抗生素为磺胺甲基异噁唑、磺胺噻唑和林可霉素。喹诺酮类、磺胺类和四环素类是城市地下水生态风险较高且威胁贡献比例最大的3类抗生素,北方城市地下水抗生素联合风险整体高于南方城市;3)由地下...
通过对近10年已有研究成果的整合,梳理我国主要城市地下水环境中抗生素的赋存现状,并采用风险熵值法对典型抗生素的生态风险和健康风险进行评价。结果表明:1)在我国主要城市地下水中,已经检测出7类57种类型的抗生素,以磺胺类、喹诺酮类为主,种类多且累积浓度高,其次是大环内酯类和四环素类;2)地下水环境中,具有较高生态风险的抗生素为磺胺甲基异噁唑、磺胺噻唑和林可霉素。喹诺酮类、磺胺类和四环素类是城市地下水生态风险较高且威胁贡献比例最大的3类抗生素,北方城市地下水抗生素联合风险整体高于南方城市;3)由地下...
2023, 41(2): 227-233,246.
doi: 10.13205/j.hjgc.202302030
摘要:
三线一单是生态环境保护参与国土空间精细化管理的重要手段,其中水环境质量底线是提升区域水环境管理能力的重要抓手。针对目前水环境质量底线划定技术问题,在有关指南的基础上细化了划定技术方法。以珠三角江门市为研究对象,全市划分为94个水环境控制单元,农业源和生活源是江门市水污染物的主要来源。新会区、开平市和台山市水污染物入河总量超过全市的60%。为实现水质改善要求,全市COD、NH3-N、TP的现状污染负荷到2025年至少需削减14%、15%、29%。建立以优先保护区、重点管控区、一般管控区为主体的水环...
三线一单是生态环境保护参与国土空间精细化管理的重要手段,其中水环境质量底线是提升区域水环境管理能力的重要抓手。针对目前水环境质量底线划定技术问题,在有关指南的基础上细化了划定技术方法。以珠三角江门市为研究对象,全市划分为94个水环境控制单元,农业源和生活源是江门市水污染物的主要来源。新会区、开平市和台山市水污染物入河总量超过全市的60%。为实现水质改善要求,全市COD、NH3-N、TP的现状污染负荷到2025年至少需削减14%、15%、29%。建立以优先保护区、重点管控区、一般管控区为主体的水环...
2023, 41(2): 234-246.
doi: 10.13205/j.hjgc.202302031
摘要:
石油烃类污染物是复杂的有机化合物,对生态环境和公众健康具有较大危害。目前微生物技术已成为修复石油烃污染环境的主要方法,微生物可利用目标污染物作为碳源,通过一系列的酶催化对其进行代谢降解。研究了微生物降解石油烃的代谢机制,可通过合理设计降解途径中关键步骤的酶,降低限制因素对石油烃微生物降解的影响,提高限速步骤的反应速度,从而提高对石油烃的降解率,以更好地应用于石油烃污染场地的修复。通过梳理总结石油烃的主要组成和结构、代谢途径、功能基因和关键酶种类,以及组学和合成生物学技术在石油烃降解代谢机制研究中...
石油烃类污染物是复杂的有机化合物,对生态环境和公众健康具有较大危害。目前微生物技术已成为修复石油烃污染环境的主要方法,微生物可利用目标污染物作为碳源,通过一系列的酶催化对其进行代谢降解。研究了微生物降解石油烃的代谢机制,可通过合理设计降解途径中关键步骤的酶,降低限制因素对石油烃微生物降解的影响,提高限速步骤的反应速度,从而提高对石油烃的降解率,以更好地应用于石油烃污染场地的修复。通过梳理总结石油烃的主要组成和结构、代谢途径、功能基因和关键酶种类,以及组学和合成生物学技术在石油烃降解代谢机制研究中...
