过氧化钙释氧过程中碱度调控方法的研究

当采用过氧化物作为原位生物修复污染地下水的释氧剂时，以微生物培养驯化过程中所需的营养组分（NH4）2SO4和KH2PO4作为pH调节剂，同时以电气石和现场土壤的调节、缓冲作用作为辅助手段，对过氧化钙（CaO2）释氧过程中的碱度调控方法进行了研究。结果表明，（NH4）2SO4和KH2POx的协同作用可将溶液pH值由12．1降至适宜微生物生长的6．5—8．5；电气石和现场土壤可持续稳定地降低溶液的pH值，在一定条件下可减少pH调节剂的使用量，避免地下水的二次污染。

甲基叔丁基醚在饱和黏土中吸附和迁移参数的测定

为描述有机污染物在土壤多孔介质中的迁移过程,采用静态间歇实验和动态土柱实验对甲基叔丁基醚(MTBE)在饱和黏土中的吸附和迁移特性进行了研究.静态吸附结果表明,MTBE在不同黏土中的吸附行为均可用线性方程描述,黏粒含量是土壤对MTBE吸附的主要影响因素.动态迁移实验中,借用反函数变化思路,提出利用实际渗流速度υ确定非保守性物质在介质中纵向弥散系数DL和阻滞系数Rd的方法.与间歇实验相比,动态土柱法得到的Rd较小,仅为1.004,预示受到污染的土壤对MTBE几乎没有任何截留和净化能力.由此确定建立的数学模型和参数,为今后MTBE污染的土壤和地下水的治理研究提供一定的参考.

CPC/CaO_2氧缓释复合材料的制备及其释氧性能探讨

利用过氧化钙(CaO2)遇水释放氧气的特性,采用混合法将CaO2载入到磷酸钙骨水泥(CPC)中,并通过挤出-滚圆造粒方法制备出CPC/CaO2氧缓释复合材料,旨在为污染地下水的好氧生物修复技术提供一种长期、高效的供氧源。由X射线衍射(XRD)分析可知,通过固相反应制取的CPC主要成分为Ca5(PO4)3(OH)和Ca10(PO4)6(OH)2,具有较快的固化时间和固化效果;CPC/CaO2氧缓释复合材料分3个阶段进行释氧,其中2、3阶段分别符合一级和零级释氧动力学特征,且其释氧速率和释氧周期得到明显改善。本研究成果可用于实际地下水修复工程,解决污染地下水原位生物修复过程中溶解氧(DO)的输送问题。

甲基叔丁基醚(MTBE)的生物降解特性研究

采用摇瓶振荡法,利用自行富集驯化培养的混合微生物对甲基叔丁基醚(MTBE)好氧降解规律进行了研究,讨论温度、pH值、MTBE初始浓度、接种量对MTBE降解率的影响。结果表明,以MTBE为碳源的微生物生长极其缓慢,使得MTBE的生物降解性较差,本研究条件下的最高降解率为48.88%,且在约200h的降解时间内没有发现中间产物叔丁醇(TBA)的进一步降解。MTBE降解规律可用Monod-no-growth模型很好描述,其基本降解动力学参数为μmax=0.085h-1,KS=381.70mg·L-1。

甲基叔丁基醚(MTBE)在不同粘性土壤中的吸附特性

土壤对有机物的吸附是污染土壤及地下水原位修复技术中的重要参数。通过静态间歇吸附实验研究了甲基叔丁基醚(MTBE)在不同粘性土壤中的吸附特性。结果表明,MTBE在粘性土壤中的吸附行为均可用线性方程很好描述,粘粒是土壤对MTBE吸附的主要影响因素,吸附常数与土壤粘粒含量呈y=4.382×10-3x-0.817×10-3直线关系。对不同温度下的吸附数据分析发现,粘性土壤对MTBE的平衡吸附量随温度的升高而降低,由吸附热力学推导可得等量吸附焓变ΔH与平衡吸附量无关,且ΔH<0,表明该吸附为放热过程。

甲基叔丁基醚高效降解菌的分离鉴定及其生物强化技术

通过对长期受石油污染的土著菌进行培养驯化,分离筛选得到适宜降解甲基叔丁基醚(MTBE)的菌株,经其形态特征和生理生化特征,并结合16S rDNA测序分析,鉴定该菌株为产酸克雷伯菌(Klebsiella oxytoca).采用摇瓶振荡法,利用该菌株对MTBE的好氧强化降解规律进行了研究,包括MTBE降解过程中溶解氧(DO)变化及菌体生长情况,不同DO值和共存基质对MTBE降解的影响.结果表明,MTBE受初始DO值影响较大,提高受污系统溶解氧含量可强化MTBE的生物降解进程;相比于苯和甲苯对MTBE降解的抑制作用,乙醇的存在可促进MTBE的生物降解,其降解率由50%提高至60%以上.

膨胀珍珠岩对甲基叔丁基醚的吸附动力学和热力学探讨

以探索新的水体净化剂材料为目的,对一种以二氧化硅为主体的颗粒状膨胀珍珠岩对甲基叔丁基醚(MTBE)的吸附性能、吸附动力学和热力学特性进行研究.结果表明,MTBE在膨胀珍珠岩中的吸附行为可用Freundlich模型描述,吸附过程可用拟二级动力学模型描述.对不同温度下的吸附数据分析发现,膨胀珍珠岩对MTBE的吸附量随温度的升高而增加,由吸附热力学计算可得等量吸附焓变ΔH>0,吸附自由能变ΔG<0,表明膨胀珍珠岩对MTBE的吸附为一吸热过程,且可自发进行.

多种晶型纳米级改性碳酸钙的研制及应用

介绍了利用碳化法制备纳米级碳酸钙的最佳工艺条件 ,合成了链状、立方体、针状等多种晶型纳米级改性碳酸钙 。

溶液法制备不同晶形碳酸钙的研究

采用溶液法制备了不同晶形碳酸钙,讨论了各种因素对碳酸钙结晶的影响,并得到了粒径较小的球状和片状碳酸钙.实验表明通过加入水溶性高分子聚合物,利用其在固-液界面的吸附特性,可达到抑制晶核生长和改变晶形的目的.

可渗透反应格栅/墙修复地下水技术

介绍了可渗透反应格栅/墙的安装形式、结构类型、修复机理及活性反应材料的选取等。大量研究表明,可渗透反应格栅/墙技术作为一种地下水抽出处理方法的替代技术,可有效去除地下水中的重金属、无机阴离子、有机物等污染物质,具有良好的发展前景。与传统修复技术相比,可渗透反应格栅/墙技术具有经济、长效等特点。

生物渗透反应格栅修复甲基叔丁基醚污染地下水的模拟

渗透反应格栅技术(PRB)修复污染地下水的现场模拟是实际工程设计、过程预测及修复效果评价的有效手段。以甲基叔丁基醚(MTBE)为研究对象,在多孔介质流体动力学、传质学、生物降解动力学等基础上,建立了生物渗透反应格栅修复MTBE污染地下水的数学模型。由双柱法的实验结果可知,模型模拟结果与实验数据的平均相对误差为5.74%,说明文中所建模型能够很好地描述MTBE在反应格栅内的降解去除过程;由污染物在格栅及其附近区域的浓度分布可知,由于部分流体从格栅侧面进入,污染物在此流径上得不到充分降解,表现为生物渗透反应格栅系统处理后的地下水区域边缘处的MTBE浓度高于其中心区域浓度,该结果可用于指导现场PRB系统及其附属设施的设计和安装。

地下水环境中甲基叔丁基醚运移过程的动力学模型

建立了地下水环境中甲基叔丁基醚(MTBE)运移过程的变系数动力学模型,并对模型进行了验证和参数灵敏度分析。模拟结果表明,地下水流速和阻滞系数对于MTBE的运移过程影响最为显著,而水动力弥散系数的影响较小,忽略其变化不会对预测地下水环境中污染物运移的环境动力学行为造成太大误差。由此得到的结论可定量研究MTBE在地下水环境中的对流-扩散特征,还可为MTBE污染地下水的预测预报、修复治理等研究提供科学依据。

纳米零价铁去除垃圾渗滤液中铬(Ⅵ)的性能及机理研究

利用柠檬酸处理后的纳米零价铁(NZVI)对铬(Cr(Ⅵ))的去除进行了研究.NZVI对Cr(Ⅵ)的去除率受Cr(Ⅵ)初始浓度、pH值、反应温度和NZVI的浓度等因素影响,在Cr(Ⅵ)初始浓度为20mg.l-1、pH=5.0、NZVI投加量为1.0g.l-1和20℃条件下,Cr(Ⅵ)去处率达到了100%.腐殖酸(HA)与Cr(Ⅵ)可以形成稳定的HA-Cr螯合物,这种螯合物减少了溶液中有效的Cr(Ⅵ)浓度;同时,HA与NZVI的反应减少了NZVI的有效活性位点,HA的存在对NZVI去除Cr(Ⅵ)有竞争抑制的作用.

乳状液膜技术在工业应用中的研究

液膜分离技术是一种快速、高效和节能的新型分离技术。自 196 8年由美国艾克森研究工程公司所属研究所黎年之博士提出液膜概念之后 ( 1 ) ,既引起了众多学者的极大兴趣 ,相继开展了研究工作。

青年湖沉积物中氮赋存形态的季节性变化

通过对青年湖中心区和浅滩区近1 a的野外观测,分析其沉积物、间隙水和上覆水中TN、EN(可交换态氮)和Fixed-NH4+-N(固定态铵)的含量及表层沉积物Eh和温度的季节变化.结果表明:沉积物中w(TN)较高,且中心区大于浅滩区;NH4+-N是沉积物中EN的主要形式,约占w(EN)的95%,是氮自沉积物向表层水扩散的主要形态;沉积物中w(NO3--N)和w(NO2--N)较低;青年湖沉积物具有较强的吸持Fixed-NH4+-N的能力,浅滩区和中心区w(Fixed-NH4+-N)占w(TN)的比例分别为18.57%和20.84%,Fixed-NH4+-N是潜在氮源;沉积物中w(可交换态NH4+-N)和w(Fixed-NH4+-N)呈现春、夏季降低,秋、冬季升高的变化趋势,w(NO3--N)呈春、夏季升高而秋、冬季降低的变化趋势,且浅滩区变幅大于中心区;植物根系、温度的季节性变化可改变表层沉积物的还原环境,进而影响氮的硝化-反硝化作用和矿化作用.

海藻酸钙-活性炭纤维固定化生物小球的强化除苯性能

在传统海藻酸钙固定化过程中加入活性炭纤维作为改性载体,以苯系物(BTEX)降解菌为对象,制备了海藻酸钙-活性炭纤维固定化生物小球(MB),并研究了MB微观结构及强化除苯性能.结果表明:所制备的MB直径为2～4,mm,其表面通透、孔道致密,孔径均一(约为200,μm),并可多次重复应用.MB强化除苯过程主要是吸附和生物降解共同作用的结果,且去除速率呈现由快速到慢速两个阶段,均符合一级动力学规律.微生物接种量为6.89,mg/mL(包埋载体溶液)时,MB结构稳定性最好,强化除苯效果最佳.不同接种量条件下,苯生物降解的平均半衰期为64 h,高于游离态BTEX降解菌.

固体释氧化合物用于地下水生物修复

概述了地下水有机污染生物修复过程中溶解氧输送的具体方法,详细介绍了作为好氧生物降解氧源的固体释氧化合物(ORC)的研究进展和应用实例,并提出了今后ORC研究中应该注意的问题。指出固体释氧化合物在生物修复地下水技术中有着良好的应用前景。

甲基叔丁基醚的降解技术研究进展

随着汽油添加剂甲基叔丁基醚(MTBE)的普及使用和用量增加,其对环境和人体的危害受到了人们的普遍重视。主要介绍了MTBE在污染环境中的检测分析方法和降解技术研究进展,包括:物理吸附和曝气吹除、化学降解、生物降解和植物修复技术。分析了各种技术的原理及特点后指出,化学和生物降解MTBE可以将其对环境的危害降低到最低限度,是在修复由MTBE污染的环境时优先考虑的处理技术。

含油污泥化学热洗技术研究现状与进展

含油污泥是石油生产与加工过程产生的含有油、固体颗粒、重金属、水等的复杂组成体系,其稳定性高、处理难度大,已被列入危险废物名录。我国含油污泥产生量大,未经处理外排会对环境产生严重污染,各石油生产及加工企业均投入较大的人力、物力进行含油污泥的处理,形成了热洗、热解、加温加压调理、微生物处理等技术,其中热洗具有油回收率高、残渣含油率较低、成本低廉等优点。本文对国内外含油污泥处理标准进行了总结对比,对化学热洗技术的研究进展进行了阐述,重点论述了清洗剂种类和浓度、热洗温度、热洗时间、搅拌速度、液固比等因素对含油污泥处理效率的影响,提出了化学热洗技术未来的发展方向,以期对含油污泥化学热洗技术的发展提供参考。

开放式环境监测课堂教学与实验教学一体化模式

环境监测是环境科学专业的必修基础课,以该课程为改革课程,将课堂教学与实验教学在教学内容及考核方式上彼此渗透,并将环境科学领域的前沿内容充实进来,建立开放式课堂教学与实验教学一体化平台。实践证明,这些改革在增强学生的应用能力、创新能力,提高学生的综合素质方面起到了重要作用。