UV_(222)/PDS体系降解对乙酰氨基酚的效能及机制研究

以UV_(222)/过硫酸盐(PDS)为研究体系,考察了对非甾体类抗炎药对乙酰氨基酚(ACT)的降解效能。研究了PDS浓度、pH、天然有机物(NOM)、阴离子(Cl^(-)、HCO_(3)^(-)/CO_(3)^(2-))对ACT降解效果的影响。试验结果表明单独UV_(222)或PDS体系中ACT稳定性较强,而在UV_(222)/PDS体系中,由于催化产生了活性物质(如HO·、SO_(4)^(·-)、^(1)O_(2)、O_(2)^(·-)),ACT降解效率明显升高。体系中提高氧化剂投加量或增加溶液pH,均能够提高ACT降解速率;NOM对UV_(222)遮光作用较强,导致其对UV_(222)/PDS降解ACT的抑制作用较明显;水体中存在的Cl^(-)对ACT的降解影响随着浓度增加呈现出先抑制后促进的效果;而HCO-3/CO_(3)^(2-)能够显著促进ACT的降解。此外,值得关注的是,急性毒性研究结果显示,ACT在UV_(222)/PDS体系降解过程中生成的有机产物具有一定的生物毒性。

HA/H_(2)O_(2)体系对磺胺噻唑降解的机理与效能

以盐酸羟胺/过氧化氢(HA/H_(2)O_(2))作为研究体系,考察其对于磺胺噻唑(STZ)的降解效能。文章考察了HA初始浓度、H_(2)O_(2)初始浓度、STZ初始浓度、pH、天然有机物(NOM)、阴离子(SO_(4)^(2-)、Cl-和NO_(3)^(-))对STZ降解的影响。结果表明:在pH值=3.0的条件下,HA/H_(2)O_(2)体系对STZ具有高效的降解效果,当HA的物质的量浓度由2 mmol/L增加到10 mmol/L时,对STZ的去除率从56.06%增加到85.26%;当H_(2)O_(2)的物质的量浓度从2 mmol/L增加到10 mmol/L时,对STZ的去除率从58.96%增加到85.26%,当STZ的物质的量浓度从2μmol/L增加到10μmol/L时,对STZ的去除率从98.72%降低到71.86%。随着pH的增大,STZ的去除率逐渐降低,在pH值>7的条件下对STZ的去除率可以忽略不计。向反应体系中分别投加5 mmol/L的SO_(4)^(2-)和5 mmol/L的NO_(3)^(-)都可以有效促进STZ的降解,而5 mmol/L的Cl^(-)则会抑制STZ的降解。当向体系中投加小于5 mg/L的NOM则对STZ的降解的影响可以忽略不计。测定了体系中共有17种降解产物,并推测STZ通过取代反应、羟基化反应等方式逐步被降解。通过明亮发光杆菌发光值变化分析降解过程中溶液毒性的变化,测定发现STZ降解过程中急性毒性不高。实际水体试验结果表明,HA/H_(2)O_(2)系统对二级出水中的荧光类物质具有较好的降解效果。

餐厨废物水热反应减重的关键影响因素及运行参数研究

运用水热炭化工艺,研究不同温度(170~270℃)、停留时间(0~100 min)、料液比(1∶1、1∶3、1∶9)对餐厨废物水热反应减重的影响,并对运行参数进行优化。结果表明:升高温度,餐厨废物的减重率也随之提高,且减重率均在91%以上;随着停留时间的延长,减重率在20~40和80~100 min时会有小幅度的增长,在0~100 min的停留时间内减重率从83.90%增至86.80%;料液比的增加会使减重率下降,料液比为1∶9、1∶3、1∶1时,对应的减重率分别为91.60%~91.87%、86.20%~87.00%、83.90%~88.10%。液相产物COD测定结果表明,反应温度和料液比是影响液相产物COD的主要因素,随着反应的进行,液相产物COD先是逐渐减小并趋于平稳,后略有增加。试验得到的水热炭高位热值为30.50~31.90 MJ/kg,高于国家标准煤热值29.30MJ/kg。

重金属污染底泥固化稳定化效果研究

河流长期纳污易导致底泥污染,淤泥清理是河流治理的重要措施,对清理的淤泥进行无害化处理有利于防止其二次污染。文章选取广东肇庆某河流重金属污染底泥作为样本,通过分析固化后重金属浸出质量浓度及其存在形态分布,研究了自制无机固化材料对淤泥中重金属的固化效果。结果表明:自制固化剂对底泥中重金属的稳定化作用明显,重金属的浸出毒性显著降低,且随着固化剂掺量增加和养护龄期的增长,固化效果更加明显;固化剂对重金属的固定主要是通过固化剂水化产物钙矾石、水化硅酸钙凝胶吸收重金属,使其转化为不溶态或稳定的络合态,宏观上表现为固化处理后残渣态重金属质量浓度的增加及其有效性的降低。

流域生态系统健康状况评估的模型、数据源及发展方向浅析

流域生态系统是在流域尺度内各种环境生态特征的综合表征体系,其健康状况既反映了流域本身的生态环境质量,也反映了流域生态韧性。通过检索及归纳分析以往对流域生态系统健康评估的相关研究可以发现,评估模型和数据源是流域生态系统健康评估的关键。基于此,本文首先梳理了PSR(Pressure-State-Response)及其衍伸模型、水基系统评价模型、生物完整性指数法及《流域生态健康评估技术指南(试行)》中的等级评价体系法等4种常用模型或方法的内涵、应用及特点。进而,本文将数据源归纳为遥感数据、检测监测实时数据、相关统计数据三大类,并详细介绍了每一类数据源的内涵、优劣势、相关应用指标及应用前景。最后,本文从如何合理构建流域生态系统健康评估指标体系、评估数据的整合及应用潜力挖掘、前沿技术的转化应用等3个方面进行了展望分析。

制备Fe_(2)O_(3)/Mn_(2)O_(3)/Al_(2)O_(3)复合催化剂催化臭氧高效降解亚甲基蓝

本工作采用过量浸渍法制备了Fe_(2)O_(3)/Mn_(2)O_(3)/Al_(2)O_(3)复合型催化剂,并考察了其用于催化臭氧降解亚甲基蓝的催化能力。研究了Fe/Mn负载比、催化剂投加量、O3浓度和pH等对亚甲基蓝降解的影响。结果表明,Fe/Mn负载比为1:2,催化剂投加量为2g/L,O_(3)浓度为10mg/L以及pH为5.5时,对亚甲基蓝色度和COD的去除率较好,分别可达99.8%和79.85%。对比O_(3)氧化处理亚甲基蓝,分别提高了10%和40%。

石狩川流域雨洪涝灾害应对经验对中国海绵城市发展的启示

海绵城市中年径流总量控制率这一指标对小雨或者中雨资源的控制是显而有效的,但如果遇到暴雨或极端降雨事件,城市依然存在较高的雨洪涝灾害风险。首先用一个超过百年系列的降雨与受灾统计数据,说明仅仅依靠低影响开发措施无法控制城市雨洪涝灾害;然后整理了石狩川流域在城市雨洪涝应对措施方面先后采取实施的雨水贮留渗透计划与流域综合治水对策;最后,通过借鉴石狩川流域采取的措施,结合我国海绵城市成功经验,提出通过多途径协同控制洪涝径流的海绵城市建设方法,以提升中国特色海绵城市在雨洪涝防灾减灾中潜力。

小底坡梯形明渠临界水深求法探讨

本文提出了一条求解小底坡梯形明渠临界水深的新途径——预估修正法。方法以简单的数值逼近原理为基础,没有繁复的数学推导,也不需要物理假设,所以使用时不必依赖图表。数值实践证明:该方法简单易行,且仍能保证较高的精度,可供工程实际推广应用。

混流式水轮机综合特性曲线的数值化探讨

本文就如何应用数字计算机来描述混流式水轮机综合特性曲线这样一个常见问题进行了分析,提出了一种物理意义明确、使用简单方便的储存方法。并推荐采用二阶样条插值来求取水轮机运行时的瞬态工况。几个模型转轮的等开度线加密实践证明方法可行。

溢流面陡坡段上紊流边界层数值分析

本文论述了溢流面上紊流边界层问题,采用k-ε二方程模型,并通过坐标变换将发展的边界层变为一个规则的矩形区域;最后用有限控制体积法和伽略金有限元法对变换后的方程进行数学离散并求解。通过两个计算实例,获得速度分布、边界层厚度、紊动动能变化。水面线形状、平板及曲面边界层等资料,除紊动动能缺少实际资料验证外,其它计算均与试验结果符合良好。

磁介质混凝沉淀技术的现状及探索

磁介质混凝沉淀技术因具有混凝效果好、污染物去除率高、污泥产量低、流程短等优点备受国内外学者的关注。文章简要介绍了磁介质混凝沉淀技术的工艺流程、优缺点,通过MEDLVO理论在微观层面解释了该技术的原理,总结了磁介质混凝沉淀技术混凝剂种类及投加量、磁介质性质及投加量、药剂投加顺序、处理时间及搅拌强度、pH等工艺参数对混凝效果的影响及其优化。通过对比不同学者的研究结果发现,磁介质之间磁力的相互吸引作用也会促进絮体的聚集沉淀,磁介质混凝沉淀技术各工艺参数会因待处理水样的水质不同而异。同时,文章列举了磁介质混凝沉淀技术的工程应用实例,并展望了该技术可能的发展方向。

水动力传质在臭氧氧化水处理工艺的研究进展

臭氧氧化具有氧化能力强、反应速率快、对环境友好等特点,在水处理工艺中受到广泛关注。但臭氧在水处理中的应用存在利用率低、能源和运营成本高等问题。根据反应器的复杂程度以及规模扩大化应用,水动力传质技术是提高气液传质和臭氧氧化效率的重要手段,这已成为臭氧强化传质发展的趋势。文中阐述了传统反应器和微气泡反应器面临的问题,介绍了基于填料式反应器、振荡流反应器、气-液膜接触器、水动力空化等多种水动力传质技术在臭氧氧化水处理工艺的研究进展,并讨论了水动力传质技术在臭氧氧化工艺未来的发展方向以及待解决的问题。

饮用水中天然有机物去除技术的研究进展

水中存在的天然有机物(NOM)在饮用水处理过程中不仅会增加消毒副产物(DBPs)的数量,影响后续工艺处理,还会和水中的其他物质结合生成毒性更强的物质(有机金属络合物),严重危害人类身体健康。因此,研究NOM的去除对水质安全意义重大。文中介绍了NOM的种类及其危害,根据国内外去除NOM技术的研究现状,综述了混凝、吸附、高级氧化、膜处理和离子交换等技术去除NOM的效果及机理,重点阐述了以混凝为核心单元的耦合工艺对NOM去除的研究进展,分析了各种耦合工艺的优势与局限性,并对今后混凝技术的研究方向进行了展望。

膜生物反应器与人工湿地工艺处理生活污水

针对高尔夫球场的生活污水直接排放产生的污染环境和影响人们生活等问题,结合高尔夫球场每天需要大量用水灌溉的情况,提出构筑以"膜生物反应器+人工湿地"为主体工艺的水处理和中水回用系统对工人生活区的生活污水进行深度处理。处理后的生活污水可以补给湖水,实现废水循环利用,节约水资源,降低环境污染,有效解决了生活污水排放和球场用水紧张的问题,具有一定的经济效益和社会效益。

河口近岸海域生态敏感红线划定、落地与管控制度建设思考

河口近岸海域生态敏感红线的划定、落地与制度建设等值得深入思考与分析。通过总结分析相关研究,本研究建议在河口近岸海域划定生态敏感红线时,应合理选取水质、沉积环境、生物多样性等可以代表区域生态敏感性的指标因子构建区域生态敏感性评价指标体系,并结合GIS、RS等技术实现敏感红线的最终划定。在生态敏感红线落地时应考虑整合多源数据集,建立专属GIS数据库,弥补监测空白、完善监控系统,制定陆源关键污染指标控制等内容。在建设生态敏感红线管控制度方面应包括生态恢复法律制度、生态补偿制度公共参与制度等内容。

基于星载遥感技术的森林资源与森林生态状态监测应用综述

随着生态文明建设的深入开展,我国对森林资源和森林生态状态的重视程度日益提高,对森林资源与森林生态状态监测评价的时效性、连续性、多元性等要求也不断提升,从而为星载遥感技术在森林资源和森林生态状态监测中的应用提供了更好的发展契机。如今,星载遥感技术作为一种高效的森林资源与森林生态状态监测手段已被广泛应用于森林资源调查、森林生态环境监测评价、森林资源经营管理等多个方面,其获取的森林生态信息可以为森林资源管理提供长时间序列且空间连续的详细数据和参考依据。本文根据已有遥感研究,将森林资源与森林生态状态监测中的星载遥感技术归纳为光学遥感、微波遥感、热红外遥感3类,从后向散射系数、极化SAR(合成孔径雷达)技术、InSAR(合成孔径雷达干涉测量)技术、差分InSAR技术、极化干涉InSAR技术5个方面探究基于SAR的森林资源参数提取方法、原理及其应用,并介绍了运用星载遥感技术进行森林生态状态时空变化规律分析的关键界面(林冠大气界面)和代表性参数(归一化植被指数)。研究结果表明:1)从指标体系构成的科学性、合理性,以及指标反演的可行性等方面出发,构建森林遥感生态指数指标体系对于准确反映森林生态系统的生态状况至关重要;2)通过集成各种监测系统优势,构建空天地遥感一体化的森林生态系统智能监测平台,可以提高对森林资源参数的反演精度;3)使用星载遥感技术获取的森林生态监测信息能够为森林资源碳汇管护提供基础数据与重要参考;4)精准取得森林树冠、森林地表的相位,建立森林树高补偿模型是未来树高反演课题的重要研究方向。

蓝藻的特征及其水华防治研究

对微蓝藻的群体性、浮游性、繁殖、移动、毒性和在生物链中的地位等特性作了初步分析,对世界各国的除藻方法进行了总结和比较,在此基础上提出了蓝藻处理方法的一套基本设想,通过现场试验对这套方法进行了验证,结果表明:除藻机运行1 h后,水体表面变得清澈,丝状蓝藻消失,蓝藻成碎屑状存在,表明除藻机去除蓝藻的效果是非常明显的。并进一步分析了该方法今后发展的方向。

蓝藻处理机的设计及除藻效果试验

利用压力破坏蓝藻细胞内存在气囊即伪空泡,使得蓝藻失去浮力,根据该原理研究设计了一种除藻机械。通过试验对新型蓝藻处理机械的除藻效果进行了验证,采用水质监测仪对叶绿素、浊度、含氧量等7项指标进行监测,蓝藻处理机工作1h后水体中的叶绿素含量、浊度、含氧量分别降低了45%、61%和50%,除藻效果显著。该机械可以作为蓝藻大面积爆发时的应急除藻设备。

水库甲藻水华与防治效果数值模拟

基于水库甲藻水华的基本特征,选定涡鞭毛藻类的多甲藻为研究对象,建立了一个模拟水库甲藻水华的水流—水质—生态耦合数学模型。采用1996年和1997年两个不同类型的甲藻水华的实测资料对模型进行了验证计算,验证结果表明模型的再现性良好。此外,采用经过验证的模型对水华防治方案(即各种整流膜设置方案)进行了甲藻水华治理效果的模拟预测与评价。

水体蓝藻清除的研究及其新型机械除藻初探

文章阐述了目前国内外蓝藻清除的研究现状及存在的问题,并从蓝藻细胞的结构及生命活动方式出发,提出一种物理除藻方法,为新型除藻机械设计提供理论依据。