种植模式协同秸秆管理对稻田温室气体排放的影响

在浙江省嘉善县选取1.3 hm^(2)稻田,设置节水旱管+秸秆还田/不还田与普通淹灌+秸秆还田/不还田2种种植模式4个处理组(以下简称节水还田、节水不还田、普通还田、普通不还田),采用静态箱-气相色谱法获取28批次336个稻田甲烷(CH_(4))和氧化亚氮(N_(2)O)排放数据,同时结合土壤颗粒有机碳(POC)等6个环境因子12个样品分析结果,探究种植模式协同秸秆管理对稻田温室气体排放特征的影响。结果显示:1)CH_(4)累计排放量依次为普通还田>普通不还田>节水还田>节水不还田,N_(2)O累计排放量为普通还田>节水不还田>节水还田>普通不还田。全球增温潜势(GWP)与温室气体排放强度(GHGI),普通还田最高,分别为7696.03 kg/hm^(2)(以CO_(2)计,全文同)、0.97 kg/kg;节水不还田最低,分别为2110.12 kg/hm^(2)、0.21 kg/kg。2)最小显著差异法分析结果表明,各处理组之间CH_(4)累计排放量存在显著差异。据Pearson相关性分析结果,CH_(4)累计排放量与POC含量呈极显著正相关(P<0.01),与微生物碳含量呈显著正相关(P<0.05);N_(2)O累计排放量则与硝态氮(NO_(3)^(-)-N)含量呈显著正相关(P<0.05),GWP、GHGI与POC含量呈极显著正相关(P<0.01)。3)种植模式与秸秆管理均对CH_(4)累计排放量有极显著影响(P<0.01),二者交互作用对CH_(4)累计排放量、N_(2)O累计排放量有显著影响(P<0.05)。研究表明,水稻节水旱管种植协同秸秆还田措施是一种气候友好型的高产经济种植模式,既可保证粮食安全,降低秸秆离田成本,对于减缓全球温室效应也具有积极作用。

制革污泥处理处置研究进展

制革含铬污泥属于含重金属类危险废物,处置过程中应重点关注和解决重金属铬的二次污染问题。本文分析了制革污泥的固化和稳定化填埋处置、焚烧处置、建筑材料利用、铬回收提取、制沼气、堆肥、制陶瓷颜料等处置方式的优缺点和应用可行性。制革污泥的处置应根据本地的特点因地制宜选择合适的处置方式,推荐选择将重金属铬提取后分别对污泥和铬液进行资源化利用。

常见沉水植物对东湖重度富营养化水体磷的去除效果

采用人工模拟方法,选取武汉市东湖的春季优势种金鱼藻、伊乐藻和菹草,夏季优势种类金鱼藻、狐尾藻和苦草,在春夏两个季节分别对东湖重度富营养化水体磷的去除效果进行了比较研究。结果显示:5种沉水植物在春夏季节生长良好,其中金鱼藻生物量增长率最高(春季为128.88%,夏季为58.33%)。5种沉水植物均能较好地吸收上覆水中的磷,其中金鱼藻在春夏两季对水体总磷的去除率均为最高(春季为91.75%,夏季为92.44%)。同时5种沉水植物还可抑止底泥中磷的释放,均使上覆水中各形态磷浓度保持较低水平。结果表明,金鱼藻在春夏季节均表现出较好的生长和净化水体磷的能力,且其耐污能力强,有可能成为以东湖为代表的重度富营养浅水湖区植物修复的先锋种之一。

5种改性硅酸盐填料对磷的吸附性研究

对沸石、膨胀蛭石、瓷砂陶粒、页岩陶粒和黏土陶粒5种硅酸盐填料改性前后对水中磷的吸附性进行了研究，并分析了硅酸盐填料投加量、吸附时间和pH等因素对磷去除率的影响．结果表明：改性前，膨胀蛭石对磷的吸附性最好，瓷砂陶粒次之，黏土陶粒、页岩陶粒和沸石较差．经过镁盐和铝盐改性后，改性膨胀蛭石除磷效果最好，其最佳使用条件为：填料用量10g／L，pH5～9，吸附时间60min，此时磷去除率可达97％以上．

微生物在涉重污泥和抗生素菌渣处理中的应用研究综述

涉重污泥和抗生素菌渣被列入“危废”行列,对环境具有严重的危害性,而微生物因其独特的优点在这些“危废”处理中发挥着不可替代的作用。对环境中重金属和残留抗生素的危害、涉重危废和抗生素菌渣的处理方式、微生物在涉重危废和抗生素菌渣处理中的反应机制及应用等方面进行了归纳与总结,同时也阐述了微生物技术在涉重污泥和抗生素菌渣处理过程中面临的主要困难与挑战,并提出了微生物在处理“危废”方面未来的研究方向,以期为微生物技术在涉重危废和抗生素菌渣处理中的广泛应用提供理论依据,并为涉重污泥和抗生素菌渣的资源化再利用提供参考。

5种改性硅酸盐吸附剂对腐殖酸的吸附性比较

通过实验研究了沸石、膨胀蛭石、瓷砂陶粒、页岩陶粒和黏土陶粒5种硅酸盐吸附剂改性前后对腐殖酸的吸附的影响.分析了投加量、pH、温度和腐殖酸浓度对腐殖酸吸附的影响.结果表明:改性前,沸石对腐殖酸的吸附性最好,膨胀蛭石次之,黏土陶粒、瓷砂陶粒和页岩陶粒效果较差.改性后,5种硅酸盐吸附剂对腐植酸的吸附去除效果均有较好提高,其中5种硅酸盐吸附剂用HDTMA改性的最佳条件为:沸石、膨胀蛭石和黏土陶粒改性浓度均为20 g/L,页岩陶粒和瓷砂陶粒为25 g/L.

高等院校环境化学教学改革探索

基于对高校环境科学与工程专业教育现状及发展趋势分析基础上，从培养目标、教学案例、教学手段和科学实验等方面探讨环境化学课程教学内容和方法的改革。合理设置专业课程，强化实践教学环节，以市场为导向等多方面对环境化学的教学改革和特色课程体系的构建进行了探讨。

微电解法去除生活污水中磷的试验研究

采用微电解法处理含磷生活污水。以铁、碳为电极,采用正交试验设计,考察污水pH、进水磷质量浓度、水力停留时间、运行时间和铁炭比对污水中总磷去除效果的影响。在正交试验结果的基础上,对以上5个因素进行单因素试验。结果表明,以上5个因素对除磷效果均有影响,各因素对污水中磷的去除率的影响程度依次为:pH>运行时间>铁炭比>进水磷浓度>水力停留时间。除磷优选条件:pH=4,进水磷质量浓度16 mg/L,水力停留时间60min,铁炭体积比为2:1,运行时间20 min,总磷的去除率达到88%。

改进型合并净化槽对生活污水的去污性能研究

用自行设计研制的改进型合并净化槽处理实际生活污水,考察了系统的净化效能。通过设置改性复合填料和设置微电解铁屑床对合并净化槽进行了工艺改进,采用缺氧-厌氧-好氧(A2/O)工艺处理生活污水。试验结果表明,在HRT为8 h、系统回流体积比为75%时,3月份和8月份对COD、TN和TP具有较好的去除效果,3月份平均去除率分别为93%、80%和94%;8月份平均去除率分别为94%、76%和91%。出水COD≤50 mg/L,TN、TP的质量浓度分别≤15 mg/L、≤0.5 mg/L,均达到GB 18918-2002中的一级A排放标准。

人工湿地新型陶粒基质的制备及除磷性能研究

以聚氯化铝残渣(PACR)为主要原材料,经过破碎、筛选、混合、成球、预热、煅烧等工序制备陶粒基质。通过正交设计-极差分析法的探究,确定出陶粒基质的最佳制备条件:PACR∶膨润土=14 g∶6 g,蛋壳0.6 g,煅烧温度600℃,煅烧时间60 min。采用SEMEDS、XRD等表征磷吸附前后其微观形貌、元素变化及晶体结构。静态吸附实验表明,制备的陶粒基质具有较好的磷吸附特性,去除率可达99.74%,吸附量可达4.12 mg/g,吸附过程符合准二级动力学模型,受物理化学过程控制。Freundlich和Langmuir模型均能较好地拟合陶粒基质对磷的吸附特征,表明陶粒基质为磷吸附提供了均相单层和非均相多层活性位点。饱和吸附磷的形态分析表明,铝、钙、铁对磷的化学吸附是陶粒基质主要的吸附机理。动态吸附试验表明,Thomas模型和Yoon-Nelson模型均能较好模拟陶粒基质的动态吸附数据,进水磷浓度越大,陶粒基质吸附柱的穿透时间越短。可见利用PACR制备的陶粒基质,不仅可以广泛应用于污水中磷的净化处理,还能够解决河南巩义地区PACR的处理问题,达到变废为宝、绿色环保的目的。

Fenton氧化处理对土壤中芘的生物可利用性的影响

研究发现蚯蚓吸收土壤中污染物芘的速率很快,10d后蚯蚓体内富集污染物浓度基本达到稳定态;土壤中的有机质是影响污染物迁移的重要因素,土壤有机质的含量越高对芘滞留(吸附)能力越强,蚯蚓富集芘的量越低,蚯蚓富集到体内污染物的浓度越低。这也说明土壤对污染物的吸附/解吸行为决定了土壤中污染物的生态风险;氧化处理降低了土壤中的有机质含量,改变土壤有机质的组成,氧化处理也降低了土壤中被吸附污染物芘对蚯蚓的生物有效性。

改进型合并净化槽处理生活污水的影响因素

通过设置改性复合填料和微电解铁屑床对合并净化槽进行工艺改进,采用厌氧(缺氧)好氧(A2/O)工艺处理生活污水。为优化该装置处理生活污水的效果,分别选取水力停留时间、有机负荷、污泥回流比作为运行条件进行试验室中试研究。结合试验结果和经济效益,得出最佳运行条件:水体停留时间为8 h,此时系统对COD、TN和TP的去除率分别为95%、63%8、7%;COD有机负荷为2.7 g/(L.d),该条件下出水COD、TN和TP平均去除率分别可达到90%、74%、88%;污泥回流比为75%,此时净化槽出水COD、TN和TP平均去除率分别达到95%、70%、94%。

双酯基季铵盐生物降解性影响因素研究

研究了水体中双酯基季铵盐的生物降解性,测试好氧条件下曝气量、初始接种量、双酯基季铵盐起始浓度对其生物降解性能的影响.结果表明,双酯基季铵盐具有极强的生物降解性,最佳工艺条件为:曝气量15L·h-1,反应温度25℃,初始接种量160mg MLSS·L-1,双酯基季铵盐最佳起始浓度10mg DOC·L-1.此时,双酯基季铵盐10d的生物降解率为43.1%,28d的生物降解率为87.92%.

5种硅酸盐填料对氨氮的吸附性研究

研究了5种硅酸盐填料(沸石、膨胀蛭石、瓷砂陶粒、页岩陶粒和黏土陶粒)改性前后对氨氮的吸附效果,分析了投加量、pH和初始浓度对氨氮去除率的影响.结果表明:改性前,沸石对氨氮的吸附性最好,膨胀蛭石次之,页岩陶粒、瓷砂陶粒和黏土陶粒效果较差.5种填料改性后,氨氮吸附效果均有提高.在pH 6.0～8.0,填料用量为50 g/L时,氯化钠改性沸石对氨氮的去除率最高,可达97.50%.

典型区域土壤中多环芳烃的污染分布特征

以河南省3类典型工业区域为例,分析研究其土壤中多环芳烃类化合物的种类组成及含量分布特征,结果表明:3类典型工业区域周边土壤中均检出14种PAHs,其中萘、芘、艹屈、苯并[a]蒽具有较高的检出水平;大型化工企业周边土壤中PAHs的检出率高于油田和工业园区;检出的14种PAHs的总质量比均值,大型化工企业明显高于油田和工业园区;3类典型工业区域土壤中PAHs测定值明显高于背景值,表明土壤已受到PAHs的影响;来源分析表明,PAHs的污染主要源自石油和燃料的燃烧。

偃师区不同坡度带植被覆盖度分布研究

为了探寻坡度分布与植被覆盖度的关系,通过Landsat 8和DEM提取了偃师区坡度与植被覆盖度信息,分析二者之间的关系。结果表明,偃师区坡度较缓、植被覆盖状况良好,适宜人类居住、生活;植被覆盖度分布受2°、6°、15°、25°坡度影响较大,在≤15°坡度范围内10%~30%植被覆盖度占总面积的比重最大,但2°~6°带内60%~80%植被覆盖度占总面积比重最大,6°~15°带内>80%植被覆盖度占比最大;坡度超过15°后60%~80%、>80%植被覆盖度占总面积的比重占据优势地位,坡度超过25°后,>80%植被覆盖度所占比重又超过60%~80%的植被覆盖度,居于领先地位;>80%、60%~80%植被覆盖度随着坡度的增加呈先减少再增加而后逐渐减少的趋势,45%~60%、30%~45%、10%~30%、<10%植被覆盖度分布则是随着坡度的增加逐渐减少。偃师区生态清洁小流域建设成效显著,植被覆盖状况大幅增加,治理经验值得推广、借鉴。

小型一体式净水器净水材料性能研究

为研制小型一体式净水器滤芯,选用活性炭纤维(ACF)、凯得菲(KDF)和壳聚糖作为净水材料,对水中低浓度的Cd2+、余氯和氯仿进行去除.研究了振荡时间、净水材料用量和初始质量浓度对不同材料净化效果的影响,并进一步确定了滤芯的最佳质量配比方案为ACF∶KDF∶壳聚糖=2∶1∶1.其处理后的Cd2+、余氯和氯仿溶液质量浓度分别小于0.003、0.02和0.020 mg/L,处理负荷较高,且水质得到较好的改善,能满足人体直接饮用的标准.

矿渣硅酸盐水泥除磷性能研究

为了解决高浓度含磷污水深度净化问题,探究矿渣硅酸盐水泥的除磷潜能,利用矿渣硅酸盐水泥对初始磷质量浓度为150 mg/L的含磷废水进行吸附性能研究。结合扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)等方法,对矿渣硅酸盐水泥磷吸附前后的表面形貌和晶体结构等进行表征和分析。吸附动力学实验结果表明:矿渣硅酸盐水泥可有效处理高浓度含磷废水,去除率可达90.3%,吸附量可达27 mg/g,准二级动力学模型和颗粒内扩散模型能较好地解释其吸附动力学过程,除磷速率主要受化学反应速率限制,相比于表面吸附,颗粒内扩散是吸附过程中的决定性步骤。此外,吸附等温线研究结果表明:吸附过程可以用Freundlich和Langmuir方程描述,相关系数均在0.97以上,说明矿渣硅酸盐水泥既发生了单分子层吸附,又发生了多分子层吸附,且其表面不均匀活性位点略强于均匀活性位点,Langmuir模型预估其最大吸附量可达47 mg/g。通过正交试验得出最佳反应条件:pH值为7,初始磷质量浓度为150 mg/L,投加量为5 g/L,吸附时间为18 h。在溶液不同初始pH值的条件下,矿渣硅酸盐水泥磷饱和吸附后出水表明其可以有效中和过量的酸或碱,具有良好的缓冲特性,化学吸附中的配位体交换是其主要的除磷机理。矿渣硅酸盐水泥适用于高浓度含磷废水,也适用于pH值不稳定的含磷废水。

预处理+A/O+臭氧氧化+BAF深度处理煤化工废水

河南某煤化工企业采用分质预处理和多种工艺组合方式深度处理煤化工废水,即采用水解酸化+UASB预处理乙二醇废水,两级破氰技术预处理煤气化废水,经预处理的废水与其他生产废水、生活污水混合后采用A/O生化处理;对生化出水、循环排污水和除盐排污水的混合水采用臭氧氧化+曝气生物滤池(BAF)组合工艺深度处理。结果表明,最终出水水质满足《污水综合排放标准》(GB 8978-1996)的一级标准和《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)的一级A标准。

贾鲁河郑州段水质评价和污染源解析

2016年7月(有引水)和9月(无引水)分别对郑州贾鲁河水系9个断面进行了采样分析,采用综合水质标识指数法和因子分析法分别进行水质评价和污染来源分析。结果表明,贾鲁河郑州段上游水库综合水质为Ⅱ类或Ⅲ类,中游湖泊水质为Ⅳ类,下游为Ⅳ~劣Ⅴ类;索须河和七里河水质分别为劣Ⅴ类和劣Ⅴ类并黑臭;通过杨桥干渠向贾鲁河引黄补水只能暂时改变最近受水区的水质,对出郑州断面水质无明显影响。2个因子可解释5个水质指标的信息;在干流下游和支流,第一污染因子代表性指标TN、TP、NH■-N主要与市政污水处理厂排水相关,第二污染因子代表性指标CODCr和CODMn主要与未处理污水相关;贾鲁河上、中游主要为面源性和内源性污染。