畜禽粪污异位发酵床处理残渣组成特征研究

异位发酵床是处理畜禽粪污的常用技术,目前针对异位发酵床的研究基本是在半年以内的短期跟踪,对于一年以上异位发酵床处理后残渣的组成特征及利用潜力仍不清楚,限制了发酵后残渣的处理和资源化利用。本研究选择浙江省3个典型养猪场,采集了畜禽粪污经异位发酵床处理半年(S1组)、1年(S2组)及2年(S3组)剩下的残渣,采用微生物高通量测序、色谱分离结合常规理化指标测试,对异位发酵床发酵剩余残渣中的微生物、无机物、重金属及有机物组成和含量进行测定,并据此评估了残渣的土地利用潜力。结果表明:长期运行下异位发酵床物料微生物趋于一致,S2组和S3组具有相似的微生物群落组成。发酵过程每日的翻抛有利于粪污中氮的转化,三组样品中溶解态NH_(4)^(+)含量均显著低于NO_(3)^(-)和NO_(2)^(-)含量;经长时间发酵,有机物降解后,无机物累积,残渣中无机盐含量增加,但其总电导率均低于3000μS/cm,处于植株安全生长范围;畜禽粪污的长期投加,有机物降解为可挥发的二氧化碳和水,重金属却只能被保留在发酵床中,不断富集和累积,但残渣中重金属含量仍低于《有机肥料》(NY/T525-2021)浓度限值,满足有机肥制作标准。三维荧光光谱及色谱分析显示,S1组和S2组残渣中腐殖质组分种类多,且含有多种小分子有机组分,而发酵2年的S3组残渣中腐殖质种类少、分子量大、结构更加单一稳定。本研究揭示了畜禽粪污长期异位发酵床处理后残渣组成特征及土地利用潜力,即经异位发酵床长期处理的畜禽粪污部分指标无法满足《畜禽粪污还田技术规范》(GB/T 25246-2010),因此无法直接还田施用,但能满足《有机肥料》(NY/T 525-2021),可制成有机肥料后还田,这为长期异位发酵床残渣的后续处理和资源化利用提供了参考。

三维电化学电催化降解1,4-二氧六环的工艺优化及反应机理

通过三维(3D)电化学电催化降解1,4-二氧六环,以去除率为指标,对电压、电解质浓度、粒子投加量3个工艺参数进行优化,并推测该工艺降解1,4-二氧六环的主要反应机理。结果表明,工艺优化后的3D电化学体系提高1,4-二氧六环去除率,最高为84.87%,其去除1,4-二氧六环的最佳工艺条件为:电压10 V,粒子投加量20 g,电解质浓度0.015 mol·L^(-1);相较于二维(2D)电化学体系,3D电化学电催化的去除率提高了60.39%。此外,pH值对1,4-二氧六环去除效果的影响不明显。在3D电化学电催化过程中,羟基自由基(·OH)和过氧自由基(·O_(2)^(-))可能发挥重要作用,1,4-二氧六环通过开环、分解一系列连锁反应生成小分子酸,最终矿化成CO_(2)和H_(2)O。

地下水中溶解性有机物的季节变化特征及成因

为阐明地下水中溶解性有机物(DOM)的分布特征与环境效应,联合三维荧光光谱、平行因子分析及主成分分析,研究了地下水中DOM的来源及随季节和空间变化特征,探究了地下水DOM组成对无机盐分布的影响.结果显示,地下水DOM主要来自微生物源,可鉴别出4种荧光组分,4种组分中,组分1和3为类蛋白组分,组分2和4属于类腐殖质组分.类蛋白组分来源差异较大,组成不稳定,其含量随季节变化明显,春冬季含量低而夏秋季含量高;类腐殖质组分来源相似,组成稳定,随季节变化小.两类荧光组分,尤其是类蛋白组分,是地下水氨氮的主要来源,可以影响地下水p H值.结果表明,三维荧光光谱结合平行因子和主成分分析,可以解析地下水中有机物的组成特征和季节变化规律.

填埋垃圾渗滤液中水溶性有机物去除规律研究

采集垃圾渗滤液四个不同处理阶段水样,提取制备水溶性有机物(DOM),采用荧光光谱、紫外光谱及红外光谱,研究了不同阶段渗滤液DOM含量与结构特征。结果显示,整个处理过程渗滤液DOM浓度降低了377.6mg·L-1,总去除率为78.34%,厌氧处理氧化沟和MBR过程分别去除了不同处理阶段出水中的水溶性有机物碳(DOC);厌氧处理增加了渗滤液DOM中不饱和化合物和多糖类物质含量,提高了渗滤液的可生化性;氧化沟处理有效降解了不饱和化合物和糖类。调节池和和厌氧处理过程DOM出现了类蛋白荧光峰和类腐殖质荧光峰,而氧化沟和MBR出水只有类腐殖质荧光峰,类蛋白物质和类富里酸物质主要在厌氧区和氧化沟中去除,而类胡敏酸物质主要在MBR过程中去除。

填埋场及周边地下水中氯代有机物组成与风险研究

氯代有机物降解难、毒性大,填埋场是氯代有机物的重要汇集地。针对填埋场渗滤液泄漏进入地下水中氯代有机物风险不明现状,采集了一个非正规填埋场的地下水样品,并结合收集的中国、德国、美国、西班牙、波兰、挪威共6个国家13个填埋场附近地下水氯代有机物组成与浓度数据,采用风险评价模型对其健康风险进行评估。结果显示:所研究填埋场地下水总共检出10类41种氯代有机物,这些氯代有机物中,氯代环烷烃类的致癌风险最大,均超过了10^(-4),远超人体可接受的水平,具有明确风险;氯代多氟烷基醚磺酸盐的F-53B的致癌风险最低,为10^(-6)~10^(-4),具有可能致癌风险。氯代烷烃类的非致癌风险最大,其中α-六氯环己烷的非致癌风险值均超过1,超过人类可接受水平;而氯代有机农药类如丙环唑和氯菊酯的非致癌风险最低,其非致癌风险值未超过人体可接受的水平。需要加强关注γ-六氯环己烷、氯苯、1,2-二氯苯等氯代有机物风险管控,可采用氧化脱氯、还原脱氯及共代谢脱氯等途径,加速其脱氯和降解,消除其风险。

改性粉煤灰净化酸性矿山废水污染机理研究

煤矸石堆存过程中产生的酸性矿山废水(acid mine drainage,AMD)对周边水环境具有严重污染风险。基于“以废治废”理念,选择煤炭燃烧产生的粉煤灰开展了去除AMD中污染物的研究。针对粉煤灰原灰处理效果不佳的现状,对比了不同改性条件下的粉煤灰对AMD中污染物的去除效果,筛选出了去除效果最佳的粉煤灰改性材料,并从微观层面解析了粉煤灰改性材料去除污染物过程中的作用机理。结果显示:经Ca(OH)_(2)助熔焙烧改性粉煤灰处理后,模拟AMD废水中的Fe、Mn含量由100mg/L降至低于1 mg/L,污染物去除率达99%。Ca(OH)_(2)助熔焙烧改性粉煤灰对Fe、Mn的吸附过程主要为单层化学吸附,在0~2 h内吸附接近平衡。此外,Ca(OH)_(2)助熔焙烧改性增加了粉煤灰表面粗糙度和孔隙数量,并在表面形成六面体晶相结构。同时,Ca(OH)_(2)助熔焙烧改性过程活化了粉煤灰颗粒表面Si和Al元素,提高了其Zeta电位,减少了游离羟基,增加了固定羟基,从而增强了其对污染物的吸附能力。Ca(OH)_(2)助熔焙烧改性显著提高了粉煤灰对AMD中污染物的去除率,为粉煤灰治理AMD提供了材料与方法依据。

三维荧光光谱研究垃圾渗滤液水溶性有机物与汞相互作用

为了研究垃圾填埋过程中渗滤液水溶性有机物(DOM)对重金属配位能力的影响,采用三维荧光光谱、共振瑞利散射、荧光猝灭滴定技术及非线性回归拟合分析,研究了不同填埋年限渗滤液DOM与Hg(Ⅱ)的相互作用过程。结果表明:Hg(Ⅱ)与DOM中不同荧光基团配位比接近1∶1,配位过程中没有生成沉淀;不同填埋年限渗滤液DOM中类蛋白物质和类富里酸物质与Hg(Ⅱ)配位的条件稳定常数分别为4.30～5.70和4.35～4.98;参与配位的荧光基团分别为54.1%～92.3%和35.8%～60.1%。随着填埋年限的增加,类富里酸物质对Hg(Ⅱ)的配位能力降低,但参与配位的荧光基团的比例增加。渗滤液DOM-Hg(Ⅱ)配位过程受介质pH值的影响,在酸性和碱性范围内尤为明显。

堆放垃圾渗滤液水溶性有机物的荧光特性

为揭示堆放垃圾渗滤液物质组成特性及其变化规律,采用三维荧光光谱,对4个不同垃圾堆场渗滤液水溶性有机物(DOM)进行了研究.结果显示,堆放垃圾渗滤液样品S1中含有2类蛋白荧光峰:类酪氨酸荧光峰和类色氨酸荧光峰,其他3个样品(S2、S3及S4)只含有类色氨酸荧光峰,此外还出现了类腐殖质荧光峰,且不同样品中该峰的数目、类型及位置均存在差异,显示渗滤液样品S1只含有类蛋白类物质,而其他3个样品除此之外还含有类腐殖质物质,且腐殖化程度各异.类蛋白类物质-Hg(II)配位研究显示,与类色氨酸荧光峰相比,类酪氨酸荧光峰更易受介质微环境改变影响;室温培养模拟研究显示,与类腐殖质物质相比,类蛋白类物质更易发生降解.三维荧光光谱可以有效表征堆场渗滤液DOM物质组成及其变化规律.

荧光光谱研究垃圾堆场渗滤液水溶性有机物与汞作用

选取城市生活垃圾堆放场,采集渗滤液样品,对其水溶性有机物(DOM)进行分离提纯。采用荧光光谱分析方法,对DOM与Hg(Ⅱ)的相互作用过程进行了研究。荧光发射光谱分析表明,渗滤液DOM的组成物质结构简单,对Hg(Ⅱ)的配合能力强,配合Hg(Ⅱ)后表现出的荧光特性是各个荧光基团共同作用的结果。荧光激发光谱分析显示,在DOM与Hg(Ⅱ)的配合过程中,不同来源的—OH和—NH2都参与了配合作用;同步荧光光谱分析表明,Hg(Ⅱ)不仅能产生荧光猝灭效应,而且低浓度的Hg(Ⅱ)与DOM结合后还能使DOM中某些物质的刚性结构增强;三维荧光光谱证实,DOM与Hg(Ⅱ)的配合过程中,CO和—COOH与Hg(Ⅱ)形成了配位键,同时在此过程中,金属能级之间或其与蛋白类物质的能级之间发生了电荷位移跃迁。

堆肥过程中水溶性有机物常规荧光与固体表面荧光光谱比较

为研究固体表面荧光表征堆肥有机质结构及物质转化特征的可行性,采集堆肥原样,提取水溶性有机物,分别对两者的含碳量及前者的固体表面荧光和后者的常规荧光光谱进行分析。结果显示:堆肥过程中,水溶性有机物占总堆肥有机物的比例不断下降,第40天降至5.1g/kg。堆肥进行时,水溶性有机物的发射、激发光谱及同步荧光光谱中的类腐殖质荧光的强度均不断增强,而堆肥原样的激发、发射和同步3种扫描形式的固体表面荧光却不断降低。3种荧光光谱中,堆肥原样和水溶性有机物的同步荧光光谱在常规荧光光谱和固体表面荧光中都出现了类蛋白和类腐殖质荧光。研究表明,固体表面荧光中同步荧光光谱可用来表征堆肥有机质结构及物质转化特征。

危险废物填埋优先控制污染物类别的识别与鉴定

收集了36个典型危险废物处理处置中心的资料,研究其中进行填埋处置的填埋场数量、填埋废物种类及填埋量,采用综合评分法筛选出填埋场的优先控制危险废物类别,并对其中的污染物进行了源解析。结果显示,36个危险废物处理处置中心中有27个进行填埋处理,填埋危险废物中重金属为Cr、Zn、Cu、Cd、Ni、Hg、Ba、Pb,类重金属为As,有机物为石油类,无机盐类为F-和无机CN-。其中,填埋量大、分布广,对环境和人体危害大的10种污染物依次为As、Cr、Zn、Cu、Cd、Ni、Hg、F-、Ba及无机CN-。危险废物处理处置中心的污染物主要来自于电镀、垃圾焚烧、采矿及石油加工过程。

小切口手法劈核联合人工晶状体植入术治疗硬核白内障152例疗效观察

采用小切口手法劈核联合人工晶状体植入术治疗硬核白内障152例(175眼,均为Ⅳ～Ⅴ级核)。结果所有患者术后视力明显提高,脱残率93.71%,脱盲率为100%。认为小切口手法劈核联合人工晶体术治疗硬核白内障疗效满意。

财富效应:理论与现实

回顾了财富效应的概念和相关理论,认为由于现代财富构成的变化,财富效应的定义已被大大拓宽。从正负财富效应的角度,给予了美国"新经济"波动现象一种解释。虽然我国股市的财富效应比较微弱,但必须关注,对其负效应予以防范。

我国消费需求不足长期化原因及对策分析

文章就我国经济和居民消费现状 ,分析了消费需求不足具有长期化的趋势。结合影响长期消费函数的有关因素 ,对我国居民消费需求持续不足原因进行了分析 ,认为促进消费需求的治理政策必须作相关调整 ,区别于对消费需求的短期刺激措施 。

鸡粪堆肥水溶性有机物特征紫外吸收光谱研究

采用紫外-可见吸收光谱,对不同堆肥时期样品中水溶性有机物(DOM)的特征吸收参数进行了研究。结果显示,堆肥进行时样品DOM中的非腐殖质物质不断转化为腐殖质类物质,并且腐殖质物质的芳构化及分子量增加,腐殖化程度加大,同时苯环结构上的脂肪链降解成羰基、羧基等官能团。相关性分析显示,相同DOM浓度(DOC)样品在254与280nm的吸收值SUVA254,SUVA280,226～400nm吸光度的积分A226～400两两间均达到极显著正相关,与DOC均显著负相关,但以A226～400与DOC相关性最高;253和203nm吸光度比值E253/E203与SUVA254,SUVA280及A226～400均达到显著相关,但与DOC的相关性不如后三者;250和365nm吸光度比值E250/E365及465和665nm吸光度比值E465/E665与其他参数均不相关。分析结果表明,随着堆肥的进行DOM稳定度增加,对重金属配位能力增强;在所研究的紫外-可见光谱吸收参数中,A226～400最能反映堆肥腐熟度变化。

牛粪堆肥过程中水溶性有机物演化的光谱学研究

采用紫外-可见吸收光谱、^1H-核磁共振（NMR）和同步荧光光谱,研究了牛粪堆肥水溶性有机物（DOM）的结构特征及其演化规律.紫外-可见吸收光谱分析显示,SUVA254由堆肥起始的1.161上升至堆肥结束的2.543;E465/E665在整个堆肥过程中呈现上升趋势,变化范围在2.333～3.500;260～280,460～480,600～700nm范围内的面积积分A1、A2和A3均呈现出先增大后减小的趋势,峰值分别出现在26,14,14d.^1H-NMR分析显示,堆肥0d到堆肥41d,0.5～3.1δ面积积分所占比例从43.06%下降至8.63%,3.1～5.5δ从56.07%上升至89.68%,5.5～10δ不足总体的6%且变化趋势不明显.同步荧光光谱结果显示,经过41d的堆肥,蛋白质类物质区积分面积比例（APLR）由0.331下降到0.252,而富里酸类物质区积分面积比例（AFLR）由0.325增加到0.336,同时胡敏酸类物质区积分面积比例（AHLR）由0.344增加到0.412;AFLR/APLR比与同步荧光光谱3个荧光峰峰高存在显著相关性,AHLR/AFLR与两个荧光峰光强的比值I351/I284和I382/I351存在显著相关性.上述结果表明,随着堆肥进行,DOM中的非腐殖质物质转化为类腐殖质,同时其芳香性结构增多,碳链结构发生氧化反应,分子量从小变大,堆肥腐殖化程度加大,稳定度增加.

填埋垃圾稳定化进程的光谱学特性表征

采用光谱分析技术,对4个不同填埋年限垃圾提取出的水溶性有机物(DOM)进行了研究,探讨DOM的荧光和紫外光谱变化特征在填埋场稳定度表征中应用的可能性。荧光光谱显示:填埋0年垃圾DOM以类蛋白物质为主,而填埋1,5,10年垃圾DOM以类腐殖质物质为主,并且随着填埋龄的延伸其紫外区和可见光区荧光峰强度的比值r(A,C)及荧光指数f450/500呈下降趋势;DOM的紫外吸收光谱也表明,随着填埋年限的延伸填埋垃圾DOM的分子量增大,腐殖化程度加强,单位水溶性有机物浓度DOM的254 nm紫外吸收值SUVA随着填埋龄呈上升趋势,但DOM在465及665 nm吸光度值的比E4/E6随填埋龄的变化规律不明显。因此,填埋垃圾DOM的r(A,C),f450/500及SUVA值可以有效地表征填埋场和填埋垃圾的稳定化进程。

紫外-可见光谱研究堆肥水溶性有机物不同组分演化特征

按亲疏水-极性不同将鸡粪不同堆肥阶段样品提取出的水溶性有机物(DOM)分成疏水酸性(HOA)、疏水碱性(HOB)、亲水性(HIM)及酸不溶性(AIM)4个组分,通过紫外-可见光谱,选取了14个特征参数,研究了不同组分的组成与演化特征.结果显示:4个组分中AIM腐殖化水平最高,HOA次之,HOB第三,HIM最低;随着堆肥的进行,4个组分中HOB和HIM分子内团聚化程度提高显著,HOA、HOB及AIM的分子量显著增大,AIM及HOA的芳香类物质含量显著增加.相关性分析表明,不同波段面积积分相关性可达极显著水平,S_(275-295)与多个特征参数相关性达显著或极显著水平,因此,特征S_(275-295)、A_(226-400)、A_m/A_s、A_l/A_s及A_l/A_m比其他紫外-可见参数表征有机质腐殖化水平更为精确.

垃圾填埋渗滤液溶解性有机物组分的光谱学特性研究

选取3个不同填埋年限的渗滤液样品,以Leenheer的分组方法为基础,采用XAD-8树脂将渗滤液中的溶解性有机物(DOM)按极性和电荷特性分为结构较为均一的不同组分,用荧光光谱和紫外光谱对其中3个组分进行分析。荧光光谱分析表明,填埋初期,疏水酸性组分(HOA)、疏水中性组分(HON)和亲水性组分(HIM)均以类蛋白物质为主,随着填埋年限增加,其分子复杂化程度增强;其中HOA组分分子量最大、复杂程度最高,同时芳烃化合物的含量也最高,HON居中,HIM组分最小。紫外光谱分析表明,HOA和HON组分芳香环上的取代基均以羰基、羧基、羟基为主;而HIM组分则以脂肪链为主,同时芳香烃化合物含量较低。研究结果表明,随着填埋年限的增加,三种组分的复杂化程度均呈上升趋势。

腐殖质氧化还原和电子转移特性研究进展

腐殖质在无氧和有氧条件下都具有一定的氧化还原能力,其氧化还原能力与氧化还原电势有关,而腐殖质的氧化还原电势受芳香度、取代基类型、取代位置等因素影响.除氧化还原能力外,腐殖质还能介导电子转移,其电子转移能力受腐殖质结构和所处环境两大因素影响.水体腐殖酸比土壤和沉积物腐殖酸具有相对较小的电子接受能力(EAC)和较大的提供电子能力(EDC);p H、温度、光照、氧气条件和微生物活动等因素均对腐殖质氧化能力和电子转移能力具有重要影响.腐殖质可以介导重金属和有机污染物的还原降解,不同重金属还原反应效率差异较大,其中Fe(Ⅲ)盐还原速率最高;有机污染物降解速率从大到小为六氯乙烷(HCE)>四氯化碳>三溴甲烷.目前在腐殖质氧化还原特性和电子转移能力研究中还存在诸多不足,需要广大学者做进一步探究.