湘江沉积物重金属生态风险及释放通量研究

以湘江石峰大桥至马家河大桥区段的湘江沉积物作为研究对象,通过采集该区段表层沉积物样品,利用电感耦合等离子质谱仪(ICP-MS)和原子吸收分光光度计测定Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、Mn、As和Hg的含量和赋存形态.结果表明,Cd和As的平均含量均超过土壤环境质量标准(GB15618-1995)三级标准限值,Mn平均含量超过我国土壤元素背景值(583mg/kg).采用Hakanson潜在生态危害指数法评价沉积物中重金属生态风险,表明5个采样点中有4个采样点潜在生态危害综合指数均超过600,属于很强生态危害程度.最后通过连续实验研究了不同流速、不同pH值对沉积物中Cu、Zn、Cd以及Mn释放规律的影响,结果表明,增大水流速度、降低上覆水体pH值均可促进沉积物中重金属的释放,实验还发现4种重金属的释放通量都比较小,其中释放通量最大的Mn为7.50μg/(g·d),沉积物中重金属向水环境的释放是一个缓慢、长期的过程.

硝酸盐废水电化学选择性还原产氨的研究进展

硝酸盐(NO_(3)^(-))电化学选择性还原生成氨(NH_(3))是实现硝酸盐废水资源化处理的关键。本文综述了NO_(3)^(-)电化学还原生成NH_(3)领域的最新进展,讨论了NO_(3)^(-)电化学还原的机理,选择性生成NH 3的关键步骤是将NO_(3)^(-)转化为NO_(2)^(-)和形成N—H键;比较了不同电极材料的性能,提出了强化电极性能的调控策略,分析认为材料的晶体结构、形貌及电荷密度是影响电极性能的关键参数;阐述了电化学反应器对NO_(3)^(-)转化率和NH_(3)选择性生成的影响规律,明确了电解池的核心是避免阳极的干扰和实现NH_(3)的原位分离回收。在此基础上,提出了实现NO_(3)^(-)电化学选择性还原生成NH_(3)的重点是开发低成本、稳定高效的电极材料和研发电化学耦合原位分离NH_(3)的一体化反应器,以及开展长期大规模的实际NO_(3)^(-)废水电化学选择性还原产NH_(3)的研究。

微米零价铁对剩余活性污泥和餐厨垃圾厌氧联合消化的加强效果及机制

针对剩余活性污泥和餐厨垃圾厌氧联合消化产气效率不高的问题,通过投加微米零价铁,研究其对厌氧联合消化的强化效果及作用机制.结果说明,零价铁的添加强化了厌氧联合消化的产甲烷阶段,但对溶解、水解及酸化阶段没有明显影响.当零价铁的投加量为10 g·L^(-1)时,经过15 d的厌氧消化,累积甲烷产量(以VS计)达到238.68 mL·g^(-1),相比于空白组提高了20.05%.机制分析表明:零价铁提高了系统的电子传递体系(ETS)活性,当零价铁投加量为10 g·L^(-1)时,最终的ETS活性(以INTF/TS计)达到21.50 mg·(g·h)^(-1),而空白组仅为13.43 mg·(g·h)^(-1).此外,零价铁还强化了细菌和产甲烷菌之间的直接性种间电子传递(DIET),微生物群落的变化显示DIET相关的微生物,例如Syntrophomonas、Methanosarcina和Methanobacterium,在有零价铁添加的条件下显示出更高的丰度.

磷化钴-泡沫钴自支撑电极电化学还原溴酸盐

开发活性高和价格低廉的电极材料是溴酸盐(BrO_(3)^(-))电化学还原技术的关键。贵金属电极因其高活性受到广泛关注,但贵金属储量低且价格昂贵导致其推广应用受限。为此,本研究在不使用粘结剂的情况下,通过直接在高温条件下将磷化泡沫钴原位生长转化为磷化钴,从而制备出磷化钴-泡沫钴自支撑电极(CoP/CF),并将其用于电化学还原BrO_(3)^(-)。结果表明:350℃下磷化制备的电极CoP/CF-350性能最优;当初始质量浓度为250μg·L^(−1)、电流密度为5.0 mA·cm^(−2)时,该电极对去除率为97.6%,相应的能耗为0.014 kWh·mg^(−1)。循环伏安测试(CV)和淬灭实验结果表明,的去除归因于直接电子传递和活性氢(H*)间接还原的协同作用。原位生长的CoP作为双功能催化剂,起到了电子传递媒介和桥梁的作用,强化了BrO_(3)^(-)的还原。经过5次循环实验后,CoP/CF-350电极仍保持良好电催化活性,说明其具有良好的稳定性。