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2024年 第42卷 第12期
2024, 42(12): 1-7.
doi: 10.13205/j.hjgc.202412001
摘要:
水质预测是水污染防治的重要组成部分,为了提高黄河干流三门峡水库的水质预测精度、完善预警机制,选取pH、DO、NH3-N、TP以及CODMn 5项水库水质监测指标进行水质的精确预测。构建VMD-SSA-LSTM模型和VMD-SSA-SVR模型,采用变分模态分解(VMD)对河流水质数据进行去噪处理,选择麻雀搜索算法(SSA)分别对长短期记忆人工神经网络(LSTM)和支持向量回归机(SVR)的模型参数进行优化,并通过平均绝对值误差(MAE)、平均偏差误差(MBE)、均方误差(MSE)、均方根误差(RM...
水质预测是水污染防治的重要组成部分,为了提高黄河干流三门峡水库的水质预测精度、完善预警机制,选取pH、DO、NH3-N、TP以及CODMn 5项水库水质监测指标进行水质的精确预测。构建VMD-SSA-LSTM模型和VMD-SSA-SVR模型,采用变分模态分解(VMD)对河流水质数据进行去噪处理,选择麻雀搜索算法(SSA)分别对长短期记忆人工神经网络(LSTM)和支持向量回归机(SVR)的模型参数进行优化,并通过平均绝对值误差(MAE)、平均偏差误差(MBE)、均方误差(MSE)、均方根误差(RM...
2024, 42(12): 8-17.
doi: 10.13205/j.hjgc.202412002
摘要:
水库是甲烷(CH4)的重要来源,了解水库沉积物中产甲烷菌群落特征及其影响因素对于理解水库CH4排放机制具有重要意义。分别于2023年5月(枯水期)和8月(丰水期)对黄河上游10座梯级水库表层沉积物样品进行采集,采用16S rRNA高通量测序技术、统计分析和零模型探究了不同季节黄河上游梯级水库沉积物中产甲烷菌群落特征、多样性及其群落构建过程。结果表明:1)黄河上游梯级水库沉积物枯水期以甲烷杆菌属(Methanobacterium)为优势种,丰水期以甲烷八叠球菌属(Methanosarcina)为优...
水库是甲烷(CH4)的重要来源,了解水库沉积物中产甲烷菌群落特征及其影响因素对于理解水库CH4排放机制具有重要意义。分别于2023年5月(枯水期)和8月(丰水期)对黄河上游10座梯级水库表层沉积物样品进行采集,采用16S rRNA高通量测序技术、统计分析和零模型探究了不同季节黄河上游梯级水库沉积物中产甲烷菌群落特征、多样性及其群落构建过程。结果表明:1)黄河上游梯级水库沉积物枯水期以甲烷杆菌属(Methanobacterium)为优势种,丰水期以甲烷八叠球菌属(Methanosarcina)为优...
2024, 42(12): 18-26.
doi: 10.13205/j.hjgc.202412003
摘要:
连续暴雨事件会导致河流水生态环境风险等级增加,对河流生态环境安全造成冲击。为探究连续暴雨对河流水质分异特征的影响,于2021年秋汛期(9—10月)开展了黄河小浪底-高村段干支流水环境连续监测,通过对秋汛期80个样本的常规水质指标及抗生素分析,研究了黄河河南段干支流污染物时空变化特征,并对污染物来源进行了解析。结果表明:随着洪水演进,研究河段常规水质指标浓度均发生了显著变化,其中NH3-N和DO变化较为剧烈,变化幅度分别为176.1%和37.5%;抗生素浓度随暴雨减弱呈降低趋势,总浓度从8.32~...
连续暴雨事件会导致河流水生态环境风险等级增加,对河流生态环境安全造成冲击。为探究连续暴雨对河流水质分异特征的影响,于2021年秋汛期(9—10月)开展了黄河小浪底-高村段干支流水环境连续监测,通过对秋汛期80个样本的常规水质指标及抗生素分析,研究了黄河河南段干支流污染物时空变化特征,并对污染物来源进行了解析。结果表明:随着洪水演进,研究河段常规水质指标浓度均发生了显著变化,其中NH3-N和DO变化较为剧烈,变化幅度分别为176.1%和37.5%;抗生素浓度随暴雨减弱呈降低趋势,总浓度从8.32~...
2024, 42(12): 27-33.
doi: 10.13205/j.hjgc.202412004
摘要:
保护黄河是事关中华民族伟大复兴的千秋大计。黄河流域发展中的1个关键性问题就是"水"的问题。当前,黄土高原地区水土流失较为严重,威胁着黄河流域的生态安全,也制约了当地经济社会的可持续发展。"十四五"时期,我国生态文明建设进入了以降碳为重点战略方向、推动减污降碳协同增效、促进经济社会发展全面绿色转型、实现生态环境质量改善由量变到质变的关键时期。通过文献查阅等方法,从数字化、智慧化和绿色低碳的维度探讨了黄河流域城镇水污染绿色低碳治理路径及主要技术方法,提出了数字化赋能黄河流域生态文明建设、构建黄河流域...
保护黄河是事关中华民族伟大复兴的千秋大计。黄河流域发展中的1个关键性问题就是"水"的问题。当前,黄土高原地区水土流失较为严重,威胁着黄河流域的生态安全,也制约了当地经济社会的可持续发展。"十四五"时期,我国生态文明建设进入了以降碳为重点战略方向、推动减污降碳协同增效、促进经济社会发展全面绿色转型、实现生态环境质量改善由量变到质变的关键时期。通过文献查阅等方法,从数字化、智慧化和绿色低碳的维度探讨了黄河流域城镇水污染绿色低碳治理路径及主要技术方法,提出了数字化赋能黄河流域生态文明建设、构建黄河流域...
2024, 42(12): 34-42.
doi: 10.13205/j.hjgc.202412005
摘要:
采用SBM模型对2022年黄河流域上中游城市72座污水处理厂运行进行减污降碳协同增效综合绩效评估,减污降碳增效指标体系主要包括污染物去除类指标、经济投入指标和碳排放相关指标。采用Kruskal-Wallis方法对可能影响污水处理厂运行综合绩效的因素进行检验。结果表明:有18座污水处理厂运行综合绩效较好,其余54座污水处理厂运行综合绩效相对较低,其中纯技术效率值低是造成污水处理厂运行综合绩效值偏低的主要原因。综合绩效值为1的污水处理厂在降碳方面还有提升空间,综合绩效值<1的污水厂在投入产出指...
采用SBM模型对2022年黄河流域上中游城市72座污水处理厂运行进行减污降碳协同增效综合绩效评估,减污降碳增效指标体系主要包括污染物去除类指标、经济投入指标和碳排放相关指标。采用Kruskal-Wallis方法对可能影响污水处理厂运行综合绩效的因素进行检验。结果表明:有18座污水处理厂运行综合绩效较好,其余54座污水处理厂运行综合绩效相对较低,其中纯技术效率值低是造成污水处理厂运行综合绩效值偏低的主要原因。综合绩效值为1的污水处理厂在降碳方面还有提升空间,综合绩效值<1的污水厂在投入产出指...
2024, 42(12): 43-51.
doi: 10.13205/j.hjgc.202412006
摘要:
明晰草原沙化面积变化特征趋势及各影响因素的驱动作用对于巩固和推进若尔盖县沙化治理成效具有重要意义。通过线性拟合分析沙化面积变化与驱动因素的相关性,识别出了关键驱动因素,建立了沙化面积变化与关键驱动因素的定量模型。结果表明:人均超载率和沙化治理面积是草原沙化的关键驱动因素,沙化面积变化量与关键驱动因素呈显著二元线性相关,平均超载率每升高1%,沙化面积增加0.2283万亩;沙化治理面积每增加1万亩,沙化面积减少0.4562万亩。在5年的沙化监测周期内,45.62%的治理沙化地转变为未沙化地,进一步证...
明晰草原沙化面积变化特征趋势及各影响因素的驱动作用对于巩固和推进若尔盖县沙化治理成效具有重要意义。通过线性拟合分析沙化面积变化与驱动因素的相关性,识别出了关键驱动因素,建立了沙化面积变化与关键驱动因素的定量模型。结果表明:人均超载率和沙化治理面积是草原沙化的关键驱动因素,沙化面积变化量与关键驱动因素呈显著二元线性相关,平均超载率每升高1%,沙化面积增加0.2283万亩;沙化治理面积每增加1万亩,沙化面积减少0.4562万亩。在5年的沙化监测周期内,45.62%的治理沙化地转变为未沙化地,进一步证...
2024, 42(12): 52-59.
doi: 10.13205/j.hjgc.202412007
摘要:
针对甘肃省某市污水处理的实际需求,结合生命周期评价(LCA)与层次分析法(AHP),构建了1个污水处理综合技术评估模型。首先,利用LCA方法系统量化评估了6种实际应用的污水处理工艺(AAO、AAO+MBR、AAO+SBR、MSBR、CAST+BAF及SBR)在运行周期内的环境足迹,重点关注其对全球变暖潜力、淡水及海洋生态系统富营养化风险、化石资源消耗等关键环境维度的影响。随后,基于LCA的显著环境影响评估结果,结合经济效益及技术性能两大维度,通过AHP框架进行权重分配与综合排序。LCA特征化分析...
针对甘肃省某市污水处理的实际需求,结合生命周期评价(LCA)与层次分析法(AHP),构建了1个污水处理综合技术评估模型。首先,利用LCA方法系统量化评估了6种实际应用的污水处理工艺(AAO、AAO+MBR、AAO+SBR、MSBR、CAST+BAF及SBR)在运行周期内的环境足迹,重点关注其对全球变暖潜力、淡水及海洋生态系统富营养化风险、化石资源消耗等关键环境维度的影响。随后,基于LCA的显著环境影响评估结果,结合经济效益及技术性能两大维度,通过AHP框架进行权重分配与综合排序。LCA特征化分析...
2024, 42(12): 60-65.
doi: 10.13205/j.hjgc.202412008
摘要:
为探究多倍体剑叶芦竹在豫西丘陵区的生态治理效果,在三门峡义马市苗元村布设了多倍体剑叶芦竹、天然草本植物和乔木-草本植物的径流小区进行试验,通过3次降雨,对比分析多倍体剑叶芦竹对地表径流、泥沙、氮磷的拦截阻控效果。结果表明:1)多倍体剑叶芦竹对地表径流和泥沙的拦截效果优于天然草本植物,拦截效率分别高出4.24％~27.80％和93.77％~94.82％;相较于乔木-草本植物,剑叶芦竹对地表径流的拦截效率高出3.95％~29.27％,对泥沙的拦截效率与多年生高覆盖度草本基本持平。2)多倍体剑叶芦竹对...
为探究多倍体剑叶芦竹在豫西丘陵区的生态治理效果,在三门峡义马市苗元村布设了多倍体剑叶芦竹、天然草本植物和乔木-草本植物的径流小区进行试验,通过3次降雨,对比分析多倍体剑叶芦竹对地表径流、泥沙、氮磷的拦截阻控效果。结果表明:1)多倍体剑叶芦竹对地表径流和泥沙的拦截效果优于天然草本植物,拦截效率分别高出4.24％~27.80％和93.77％~94.82％;相较于乔木-草本植物,剑叶芦竹对地表径流的拦截效率高出3.95％~29.27％,对泥沙的拦截效率与多年生高覆盖度草本基本持平。2)多倍体剑叶芦竹对...
2024, 42(12): 66-72.
doi: 10.13205/j.hjgc.202412009
摘要:
采用三维荧光分光光度法和紫外分光光度法测定城市污水处理厂二级出水DOM,利用平行因子法和相关性分析,揭示城市污水处理厂二级出水DOM的荧光组分、分子特性和来源,为水环境中DOM分子和来源特性研究提供数据基础。结果表明:城市污水处理厂二级出水DOM中主要含有1种类蛋白(类色氨酸)和2种以上的类腐殖质,DOM所含荧光组分类蛋白质(对应峰T1、T2)和类腐殖质(对应峰A、C)呈显著负相关(P＜0.01或P＜0.05),TCOD、SCOD和DOC分别与SUVA254和SUVA260呈负相关(r=-0.6...
采用三维荧光分光光度法和紫外分光光度法测定城市污水处理厂二级出水DOM,利用平行因子法和相关性分析,揭示城市污水处理厂二级出水DOM的荧光组分、分子特性和来源,为水环境中DOM分子和来源特性研究提供数据基础。结果表明:城市污水处理厂二级出水DOM中主要含有1种类蛋白(类色氨酸)和2种以上的类腐殖质,DOM所含荧光组分类蛋白质(对应峰T1、T2)和类腐殖质(对应峰A、C)呈显著负相关(P＜0.01或P＜0.05),TCOD、SCOD和DOC分别与SUVA254和SUVA260呈负相关(r=-0.6...
2024, 42(12): 73-78.
doi: 10.13205/j.hjgc.202412010
摘要:
底泥是水体生态系统的重要组成部分,污染物在底泥与上覆水体之间反复迁移使其成为水环境治理的症结所在,实现底泥污染物高效去除是保证水体功能的重要手段。文章构建了沉水植物耦合底栖动物系统以净化底泥污染物,试验结果表明:投加50%底泥覆盖率的苦草耦合2 kg/m2的河蚌对污染底泥中的污染物去除效果最好,对底泥中有机质、NO-2-N、NO-3-N、NH+4-N和TP去除率分别达到12.2%、25.3%、29.1%、54.4%和16.20%。20 ℃条件下,5%底泥干重的生物炭使苦草河蚌组合对底泥有机质、T...
底泥是水体生态系统的重要组成部分,污染物在底泥与上覆水体之间反复迁移使其成为水环境治理的症结所在,实现底泥污染物高效去除是保证水体功能的重要手段。文章构建了沉水植物耦合底栖动物系统以净化底泥污染物,试验结果表明:投加50%底泥覆盖率的苦草耦合2 kg/m2的河蚌对污染底泥中的污染物去除效果最好,对底泥中有机质、NO-2-N、NO-3-N、NH+4-N和TP去除率分别达到12.2%、25.3%、29.1%、54.4%和16.20%。20 ℃条件下,5%底泥干重的生物炭使苦草河蚌组合对底泥有机质、T...
2024, 42(12): 79-88.
doi: 10.13205/j.hjgc.202412011
摘要:
日益增加的含盐废水排放给异养耦合硫自养(HSAD)工艺带来了挑战。混养反硝化微生物对高盐胁迫的响应机制和可行的缓解策略需要进一步探索。研究发现,2%盐度下反硝化脱氮效率可提高到99.42%,当盐度升高到6%时,HSAD的反硝化性能显著下降,NO-3-N去除率从95.77%下降到38.01%,硫自养反硝化工艺(SAD)的贡献率继续高于异养反硝化(HD)。高盐度导致还原性辅酶Ⅰ含量和三磷酸腺苷水平在6%盐度时分别下降了10.74%、46.6%和56.28%。此外,反硝化酶(硝酸还原酶和亚硝酸还原酶)...
日益增加的含盐废水排放给异养耦合硫自养(HSAD)工艺带来了挑战。混养反硝化微生物对高盐胁迫的响应机制和可行的缓解策略需要进一步探索。研究发现,2%盐度下反硝化脱氮效率可提高到99.42%,当盐度升高到6%时,HSAD的反硝化性能显著下降,NO-3-N去除率从95.77%下降到38.01%,硫自养反硝化工艺(SAD)的贡献率继续高于异养反硝化(HD)。高盐度导致还原性辅酶Ⅰ含量和三磷酸腺苷水平在6%盐度时分别下降了10.74%、46.6%和56.28%。此外,反硝化酶(硝酸还原酶和亚硝酸还原酶)...
2024, 42(12): 89-96.
doi: 10.13205/j.hjgc.202412012
摘要:
研究重点考察了低氧条件下(0.5 mg/L),A2/O处理不同C/N污水(2.5~7.0)的短程硝化反硝化除磷脱氮性能。实验结果表明,进水中80%的COD在厌氧区被去除,主要用于合成PHA。当进水C/N<4.5,出水COD会随进水出现较大波动。水体中TN去除主要通过短程硝化、内源反硝化、反硝化除磷等过程来实现。当进水C/N为2.5、3.5,TN去除率均维持在80%左右;当进水C/N为4.5、5.0时,亚硝酸盐有明显积累,平均积累率分别为24.4%、31.9%,出水TN可以稳定达到10 mg...
研究重点考察了低氧条件下(0.5 mg/L),A2/O处理不同C/N污水(2.5~7.0)的短程硝化反硝化除磷脱氮性能。实验结果表明,进水中80%的COD在厌氧区被去除,主要用于合成PHA。当进水C/N<4.5,出水COD会随进水出现较大波动。水体中TN去除主要通过短程硝化、内源反硝化、反硝化除磷等过程来实现。当进水C/N为2.5、3.5,TN去除率均维持在80%左右;当进水C/N为4.5、5.0时,亚硝酸盐有明显积累,平均积累率分别为24.4%、31.9%,出水TN可以稳定达到10 mg...
2024, 42(12): 97-107.
doi: 10.13205/j.hjgc.202412013
摘要:
黄铁矿(FeS2)是地球表面最丰富的矿物,是提取硫和制造硫酸的主要矿物原料,也是一种天然的废水处理矿物材料。以其作为电子供体的自养反硝化是一种处理低C/N水的潜力巨大的生物处理技术,具有低成本、无需外加碳源、产泥少、副产物产出少、可与多种反硝化技术耦合等优点。提供了以黄铁矿为电子供体的自养反硝化原理的概述以及包括比表面积、pH、温度、溶解氧、水力停留时间以及有毒物质等因素对黄铁矿自养反硝化效率的影响。并对以黄铁矿自养反硝化为核心的处理工艺及应用现状进行了概述,包括基于黄铁矿自养反硝化的填充床、流...
黄铁矿(FeS2)是地球表面最丰富的矿物,是提取硫和制造硫酸的主要矿物原料,也是一种天然的废水处理矿物材料。以其作为电子供体的自养反硝化是一种处理低C/N水的潜力巨大的生物处理技术,具有低成本、无需外加碳源、产泥少、副产物产出少、可与多种反硝化技术耦合等优点。提供了以黄铁矿为电子供体的自养反硝化原理的概述以及包括比表面积、pH、温度、溶解氧、水力停留时间以及有毒物质等因素对黄铁矿自养反硝化效率的影响。并对以黄铁矿自养反硝化为核心的处理工艺及应用现状进行了概述,包括基于黄铁矿自养反硝化的填充床、流...
2024, 42(12): 108-115.
doi: 10.13205/j.hjgc.202412014
摘要:
针对受污染雨水直排水体造成水环境污染,构建了可无人值守的以物化处理为主的一体化雨水集蓄净化装置。通过雨水集蓄、混凝剂投加、曝气搅拌和静置沉淀等操作,装置对受污雨水进行了强化混凝沉淀处理。结果表明:3种不同浓度受污雨水,分别投加聚合氯化铝150,200,250 mg/L,水力停留时间4.5 h时,SS、COD和TP去除率均分别高于95%、75%和72%,出水SS、COD和TP达到GB 18918—2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级B标准。同时,对总锌和总铅去除率均在82%以上,对总铝去除...
针对受污染雨水直排水体造成水环境污染,构建了可无人值守的以物化处理为主的一体化雨水集蓄净化装置。通过雨水集蓄、混凝剂投加、曝气搅拌和静置沉淀等操作,装置对受污雨水进行了强化混凝沉淀处理。结果表明:3种不同浓度受污雨水,分别投加聚合氯化铝150,200,250 mg/L,水力停留时间4.5 h时,SS、COD和TP去除率均分别高于95%、75%和72%,出水SS、COD和TP达到GB 18918—2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级B标准。同时,对总锌和总铅去除率均在82%以上,对总铝去除...
2024, 42(12): 116-125.
doi: 10.13205/j.hjgc.202412015
摘要:
垃圾填埋处理的过程会产生恶臭气体,特点是产生量大、持续时间长、影响范围广等,其中硫化氢(H2S)和氨气(NH3)是生活垃圾填埋场散发的典型恶臭气体。为了处理恶臭气体,使用以聚乙烯吡咯烷酮(polyvinylpyrrolidone, PVP)、羟丙基甲基纤维素(hydroxypropyl methylcellulose, HPMC)、纤维素纳米纤维(cellulose nanofiber, CNF)、纤维素纳米晶(cellulose nanocrystal, CNC)为膜基材的聚合物共混物(pol...
垃圾填埋处理的过程会产生恶臭气体,特点是产生量大、持续时间长、影响范围广等,其中硫化氢(H2S)和氨气(NH3)是生活垃圾填埋场散发的典型恶臭气体。为了处理恶臭气体,使用以聚乙烯吡咯烷酮(polyvinylpyrrolidone, PVP)、羟丙基甲基纤维素(hydroxypropyl methylcellulose, HPMC)、纤维素纳米纤维(cellulose nanofiber, CNF)、纤维素纳米晶(cellulose nanocrystal, CNC)为膜基材的聚合物共混物(pol...
2024, 42(12): 126-135.
doi: 10.13205/j.hjgc.202412016
摘要:
燃料油燃烧释放出的含硫化合物造成了严重的环境污染和生态恶化。以过渡金属TM (Ni、Ag和Cu)和稀土金属钇(Y)为改性交换离子,制备了TM-Y/MIL-101吸附剂,并对吸附剂的结构、形貌和金属价态进行了表征。以噻吩为模型硫化物,比较了不同过渡金属对TM-Y/MIL-101吸附剂吸附性能的影响,并分析了不同吸附剂对噻吩的吸附平衡性质、吸附速率控制步骤和吸附机理。结果表明:不同金属改性得到的TM-Y/MIL-101均保持了MIL-101的晶格结构,且过渡金属Cu和Ag以+1价态存在,Ni以+2价...
燃料油燃烧释放出的含硫化合物造成了严重的环境污染和生态恶化。以过渡金属TM (Ni、Ag和Cu)和稀土金属钇(Y)为改性交换离子,制备了TM-Y/MIL-101吸附剂,并对吸附剂的结构、形貌和金属价态进行了表征。以噻吩为模型硫化物,比较了不同过渡金属对TM-Y/MIL-101吸附剂吸附性能的影响,并分析了不同吸附剂对噻吩的吸附平衡性质、吸附速率控制步骤和吸附机理。结果表明:不同金属改性得到的TM-Y/MIL-101均保持了MIL-101的晶格结构,且过渡金属Cu和Ag以+1价态存在,Ni以+2价...
2024, 42(12): 136-144.
doi: 10.13205/j.hjgc.202412017
摘要:
为解析河南省典型工业城市秋冬季大气细颗粒物(PM2.5)的污染特征及主要来源,提高大气污染防治的针对性,以许昌市为例,于2019年10月—2020年1月采集4个点位PM2.5样品,对其碳质组分、无机元素和水溶性离子进行分析。结果表明:许昌市PM2.5日均浓度值为16.2~222.1 μg/m3,均值为86.0 μg/m3,是GB 3095—2012《环境空气质量标准》中二级浓度限值(75 μg/m3)的1.1倍;有机碳/元素碳(OC/EC)的平均值为9.0,硫氧化速率(SOR)和氮氧化速率(NO...
为解析河南省典型工业城市秋冬季大气细颗粒物(PM2.5)的污染特征及主要来源,提高大气污染防治的针对性,以许昌市为例,于2019年10月—2020年1月采集4个点位PM2.5样品,对其碳质组分、无机元素和水溶性离子进行分析。结果表明:许昌市PM2.5日均浓度值为16.2~222.1 μg/m3,均值为86.0 μg/m3,是GB 3095—2012《环境空气质量标准》中二级浓度限值(75 μg/m3)的1.1倍;有机碳/元素碳(OC/EC)的平均值为9.0,硫氧化速率(SOR)和氮氧化速率(NO...
2024, 42(12): 145-154.
doi: 10.13205/j.hjgc.202412018
摘要:
DGEN380发动机作为专为喷气式公务机设计的小型涡扇发动机,其气态污染物和颗粒物的排放特性值得探究。于2023年12月23日测试了该发动机在多种工况条件(包括10%、30%和45%推力)下的运行情况。结果显示:1)随着推力的增加,NO和NOx的排放因子显著增加,而NO2和CO的排放因子则呈降低趋势。10%推力下颗粒物的粒径整体呈双峰分布,在20,100 nm处达到峰值,且其总数量浓度为30%和45%推力下的3.4~3.9倍。不同粒径段颗粒物组分中,Na、Mg、Fe、S和Cu元素的排放因子较高,...
DGEN380发动机作为专为喷气式公务机设计的小型涡扇发动机,其气态污染物和颗粒物的排放特性值得探究。于2023年12月23日测试了该发动机在多种工况条件(包括10%、30%和45%推力)下的运行情况。结果显示:1)随着推力的增加,NO和NOx的排放因子显著增加,而NO2和CO的排放因子则呈降低趋势。10%推力下颗粒物的粒径整体呈双峰分布,在20,100 nm处达到峰值,且其总数量浓度为30%和45%推力下的3.4~3.9倍。不同粒径段颗粒物组分中,Na、Mg、Fe、S和Cu元素的排放因子较高,...
2024, 42(12): 155-165.
doi: 10.13205/j.hjgc.202412019
摘要:
溶液吸收法是解决污水处理厂、垃圾填埋场等场所中颗粒物和H2S臭气污染的一种有效措施,但吸收剂无法再生循环利用阻碍了吸收法的推广使用。设计了溶液吸收-电芬顿工艺,通过聚吡咯薄膜产生微小气泡的方式吸收污染物,考察了气体流速、功能溶液种类对H2S和颗粒物的吸收效率并进行了反应动力学分析,研究了电芬顿对硫化物的氧化效果,探究了溶液吸收-电芬顿工艺去除H2S的重复使用性与吸收氧化机理。结果表明:在空气流速为85 mL/min,功能溶液为Na2SO4+FeSO4的条件下,7 h时H2S和颗粒物的吸收率分别达...
溶液吸收法是解决污水处理厂、垃圾填埋场等场所中颗粒物和H2S臭气污染的一种有效措施,但吸收剂无法再生循环利用阻碍了吸收法的推广使用。设计了溶液吸收-电芬顿工艺,通过聚吡咯薄膜产生微小气泡的方式吸收污染物,考察了气体流速、功能溶液种类对H2S和颗粒物的吸收效率并进行了反应动力学分析,研究了电芬顿对硫化物的氧化效果,探究了溶液吸收-电芬顿工艺去除H2S的重复使用性与吸收氧化机理。结果表明:在空气流速为85 mL/min,功能溶液为Na2SO4+FeSO4的条件下,7 h时H2S和颗粒物的吸收率分别达...
2024, 42(12): 166-173.
doi: 10.13205/j.hjgc.202412020
摘要:
水热碳化技术(hydrothermal carbonization, HTC)是市政污泥资源化利用的潜力技术,主要产品水热炭可作为水处理吸附剂进行使用,但污泥脱水中添加的絮凝剂对后续水热炭生成及吸附特性的影响尚不清楚。实验以市政污泥为原料,分别添加了3种典型絮凝剂[聚合氯化铝(PAC)、聚合硫酸铁(PFS)及聚丙烯酰胺(PAM)],在180 ℃、4 h条件下制备获得污泥基水热炭。随后以亚甲基蓝(methylene blue, MB)、四环素(tetracycline, TC)作为模拟污染物,分析...
水热碳化技术(hydrothermal carbonization, HTC)是市政污泥资源化利用的潜力技术,主要产品水热炭可作为水处理吸附剂进行使用,但污泥脱水中添加的絮凝剂对后续水热炭生成及吸附特性的影响尚不清楚。实验以市政污泥为原料,分别添加了3种典型絮凝剂[聚合氯化铝(PAC)、聚合硫酸铁(PFS)及聚丙烯酰胺(PAM)],在180 ℃、4 h条件下制备获得污泥基水热炭。随后以亚甲基蓝(methylene blue, MB)、四环素(tetracycline, TC)作为模拟污染物,分析...
2024, 42(12): 174-183.
doi: 10.13205/j.hjgc.202412021
摘要:
污泥经过缓慢冻结后再解冻,通常会大大改善自身的脱水性能。基于冻融循环法对城市污泥脱水效果进行了考察,采用响应曲面法,以污泥冻融温度(℃)、冻融时长(h)及冻融次数(次)为因变量,污泥含水率(%)为响应值,通过Box-Behnken中心组合设计法建立数学模型。结果显示:当冻融温度为-16.30 ℃,冻融时长为19.70 h和冻融次数为19次时,模型预测的最小污泥含水率为33.93%,模型R2>0.99,模型吻合度较好,说明响应曲面法用于优化冻融循环过程中调理污泥理化性质,改善脱水性能是可行的...
污泥经过缓慢冻结后再解冻,通常会大大改善自身的脱水性能。基于冻融循环法对城市污泥脱水效果进行了考察,采用响应曲面法,以污泥冻融温度(℃)、冻融时长(h)及冻融次数(次)为因变量,污泥含水率(%)为响应值,通过Box-Behnken中心组合设计法建立数学模型。结果显示:当冻融温度为-16.30 ℃,冻融时长为19.70 h和冻融次数为19次时,模型预测的最小污泥含水率为33.93%,模型R2>0.99,模型吻合度较好,说明响应曲面法用于优化冻融循环过程中调理污泥理化性质,改善脱水性能是可行的...
2024, 42(12): 184-192.
doi: 10.13205/j.hjgc.202412022
摘要:
餐厨垃圾是城市主要的有机固体废弃物。厌氧消化能够在实现餐厨垃圾减量化的同时回收能源,已成为主流处理技术之一。阐述了餐厨垃圾厌氧消化过程中间代谢产物累积所带来的技术风险,重点从微生物角度分析抑制失稳的机理,并进一步介绍了生态优化、生物促进剂添加和微生物驯化等生物强化策略的具体作用,以保证系统高效产气和稳定运行,为餐厨垃圾规模化处理提供参考。
餐厨垃圾是城市主要的有机固体废弃物。厌氧消化能够在实现餐厨垃圾减量化的同时回收能源,已成为主流处理技术之一。阐述了餐厨垃圾厌氧消化过程中间代谢产物累积所带来的技术风险,重点从微生物角度分析抑制失稳的机理,并进一步介绍了生态优化、生物促进剂添加和微生物驯化等生物强化策略的具体作用,以保证系统高效产气和稳定运行,为餐厨垃圾规模化处理提供参考。
2024, 42(12): 193-200.
doi: 10.13205/j.hjgc.202412023
摘要:
目前物理吸附法是治理海洋石油污染的重要技术手段。作为研究热点的生物质吸附材料中的生物质泡沫因具有高孔隙率和丰富三维结构,有着广阔应用前景。但一些生物质泡沫的制备方法复杂,制备过程需要使用有毒有机溶剂。故采用简单、绿色的牺牲模板法,使用真空干燥箱在180 ℃下使得PVDF粉末熔化将NaCl颗粒和树叶粉包裹,再水洗去除NaCl模板,形成多孔结构,成功制备了树叶-PVDF多孔海绵材料。该材料在空气中的水接触角为121°,对各种密度<0.9 g/cm3的油或有机溶剂的饱和吸收容量在350%~540...
目前物理吸附法是治理海洋石油污染的重要技术手段。作为研究热点的生物质吸附材料中的生物质泡沫因具有高孔隙率和丰富三维结构,有着广阔应用前景。但一些生物质泡沫的制备方法复杂,制备过程需要使用有毒有机溶剂。故采用简单、绿色的牺牲模板法,使用真空干燥箱在180 ℃下使得PVDF粉末熔化将NaCl颗粒和树叶粉包裹,再水洗去除NaCl模板,形成多孔结构,成功制备了树叶-PVDF多孔海绵材料。该材料在空气中的水接触角为121°,对各种密度<0.9 g/cm3的油或有机溶剂的饱和吸收容量在350%~540...
2024, 42(12): 201-209.
doi: 10.13205/j.hjgc.202412024
摘要:
以美人蕉为原料通过热解制备生物炭,并通过HNO3和KOH对其浸渍改性制备了酸、碱改性生物炭,采用扫描电镜、比表面积及孔径分析仪和傅里叶红外光谱对制备的生物炭进行表征,研究了生物炭对磺胺甲噁唑(SMX)的吸附性能和机理,同时考察了pH值和生物炭投加量对SMX吸附效果的影响。结果表明:相较于未改性生物炭,酸碱改性后生物炭比表面积大幅提高,孔道结构更加发达,吸附性能显著提升。3种生物炭对SMX的吸附过程均符合准二级动力学模型;未改性和碱改性生物炭的等温吸附符合Freundlich模型,酸改性生物炭吸附...
以美人蕉为原料通过热解制备生物炭,并通过HNO3和KOH对其浸渍改性制备了酸、碱改性生物炭,采用扫描电镜、比表面积及孔径分析仪和傅里叶红外光谱对制备的生物炭进行表征,研究了生物炭对磺胺甲噁唑(SMX)的吸附性能和机理,同时考察了pH值和生物炭投加量对SMX吸附效果的影响。结果表明:相较于未改性生物炭,酸碱改性后生物炭比表面积大幅提高,孔道结构更加发达,吸附性能显著提升。3种生物炭对SMX的吸附过程均符合准二级动力学模型;未改性和碱改性生物炭的等温吸附符合Freundlich模型,酸改性生物炭吸附...
2024, 42(12): 210-217.
doi: 10.13205/j.hjgc.202412025
摘要:
以废瓦楞纸为原料,通过简便的"破碎-FeCl3/无水乙醇浸渍-常压干燥-炭化"工艺制备了一种新颖的磁性生物炭气凝胶(BCAFe-600);对材料的微观形貌、表面元素组成、晶相结构、比表面积、表面官能团、机械强度、磁性、亲水性、Zeta电位进行了分析和比较;研究了BCAFe-600对水中亚甲基蓝(MB)的吸附等温线,并将其用作一种可磁回收的漂浮型吸附材料,模拟了其对MB污染水体的净化过程,明确了吸附动力学特征。结果表明:BCAFe-600由无序交错的条带状炭纤维构成,具有良好的亲水性,其主要晶相组...
以废瓦楞纸为原料,通过简便的"破碎-FeCl3/无水乙醇浸渍-常压干燥-炭化"工艺制备了一种新颖的磁性生物炭气凝胶(BCAFe-600);对材料的微观形貌、表面元素组成、晶相结构、比表面积、表面官能团、机械强度、磁性、亲水性、Zeta电位进行了分析和比较;研究了BCAFe-600对水中亚甲基蓝(MB)的吸附等温线,并将其用作一种可磁回收的漂浮型吸附材料,模拟了其对MB污染水体的净化过程,明确了吸附动力学特征。结果表明:BCAFe-600由无序交错的条带状炭纤维构成,具有良好的亲水性,其主要晶相组...
2024, 42(12): 218-228.
doi: 10.13205/j.hjgc.202412026
摘要:
钢铁流程赋存有丰富的余存有价组元,其来源广泛,成分和组成均十分复杂,必须对其高效资源化利用。基于冶金流程学理论,分析了钢铁流程余存组元的来源、转化及迁移规律,揭示了余存组元无序化与钢铁流程碳污排放的逻辑关系,提出了钢铁流程余存有价组元自洽循环利用的理论观点,即输入一定的治理物质流和能量流(负熵流),促使无序化的余存组元及其携带的余能自洽地回到钢铁主工艺流程,或成为其他工业流程原料进行资源化循环利用。同时,基于钢铁流程物能自洽资源化利用的理论观点,介绍了非金属有机组元、非金属无机组元以及重(碱)金...
钢铁流程赋存有丰富的余存有价组元,其来源广泛,成分和组成均十分复杂,必须对其高效资源化利用。基于冶金流程学理论,分析了钢铁流程余存组元的来源、转化及迁移规律,揭示了余存组元无序化与钢铁流程碳污排放的逻辑关系,提出了钢铁流程余存有价组元自洽循环利用的理论观点,即输入一定的治理物质流和能量流(负熵流),促使无序化的余存组元及其携带的余能自洽地回到钢铁主工艺流程,或成为其他工业流程原料进行资源化循环利用。同时,基于钢铁流程物能自洽资源化利用的理论观点,介绍了非金属有机组元、非金属无机组元以及重(碱)金...
2024, 42(12): 229-236.
doi: 10.13205/j.hjgc.202412027
摘要:
钝化修复是土壤镉(Cd)污染常用的修复方式。选取KNO3(K1)和KH2PO4(K2)2种钾肥,通过盆栽试验,研究施加不同含量的2种钾肥对海泡石(S)钝化土壤Cd效应的影响。结果表明:与S处理相比,S+K1处理下,土壤有效态Cd含量增加22.58%~29.03%,但KNO3不同添加量间并无显著差异;S+K2L和S+K2M处理时土壤有效态Cd含量增幅达到6.45%~32.26%,其增幅随着KH2PO4施加量的增加而降低。与S处理相比,在海泡石钝化处理中施加不同含量KNO3,土壤有效态Cu、Zn和M...
钝化修复是土壤镉(Cd)污染常用的修复方式。选取KNO3(K1)和KH2PO4(K2)2种钾肥,通过盆栽试验,研究施加不同含量的2种钾肥对海泡石(S)钝化土壤Cd效应的影响。结果表明:与S处理相比,S+K1处理下,土壤有效态Cd含量增加22.58%~29.03%,但KNO3不同添加量间并无显著差异;S+K2L和S+K2M处理时土壤有效态Cd含量增幅达到6.45%~32.26%,其增幅随着KH2PO4施加量的增加而降低。与S处理相比,在海泡石钝化处理中施加不同含量KNO3,土壤有效态Cu、Zn和M...
2024, 42(12): 237-244.
doi: 10.13205/j.hjgc.202412028
摘要:
为了探究高锰酸钾(KMnO4)对焦化场地多环芳烃(PAHs)污染土壤的修复效果,以安徽合肥某PAHs污染土壤为实验对象,研究了KMnO4投加浓度、反应时间和液固比等因素影响下KMnO4对土壤高环PAHs的修复效果。结果表明:1)随着KMnO4浓度的增加,PAHs去除率随之增加,当KMnO4浓度为0.13 mmol/g时,ΣPAHs含量由污染原土的300.15 mg/kg下降至55.80 mg/kg,ΣPAHs去除率为81.41%,其中苯并[a]芘去除率高达97.06%;2)ΣPAHs去除率随着反...
为了探究高锰酸钾(KMnO4)对焦化场地多环芳烃(PAHs)污染土壤的修复效果,以安徽合肥某PAHs污染土壤为实验对象,研究了KMnO4投加浓度、反应时间和液固比等因素影响下KMnO4对土壤高环PAHs的修复效果。结果表明:1)随着KMnO4浓度的增加,PAHs去除率随之增加,当KMnO4浓度为0.13 mmol/g时,ΣPAHs含量由污染原土的300.15 mg/kg下降至55.80 mg/kg,ΣPAHs去除率为81.41%,其中苯并[a]芘去除率高达97.06%;2)ΣPAHs去除率随着反...
