人工湿地中沉积物溶解性有机质与Cd结合机制——以株洲市某人工湿地为例

为探究人工湿地不同季节的溶解性有机质(DOM)组分变化以及与Cd之间的相互作用及差异,本研究利用紫外光谱、荧光光谱、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和X射线光电子能谱(XPS)等多种光谱表征技术,并结合平行因子分析(PARAFAC)和二维相关光谱(2D-COS)分析对春秋两季湿地沉积物中DOM进行深入探讨。研究发现,湿地沉积物DOM主要来源于微生物活动、植物凋落物和根系分泌物,亲水性强且芳香性较低。春季与秋季的DOM含量分别为434 mg·kg^(-1)和700 mg·kg^(-1),其中春季主要由两种类蛋白和两种腐殖质组成,而秋季则为一种类蛋白和三种腐殖质。各组分与Cd的淬灭过程主要是静态淬灭,其中春季的蛋白质残基表现出最为明显的淬灭效果,存在两类以上结合位点,而秋季的类蛋白和类富里酸为单齿络合物。类蛋白和类富里酸与Cd的结合比其他组分更为强烈且稳定,并且类蛋白质组分与Cd优先结合。结合过程中,Cd主要与DOM的酰胺、酚羟基、羧基官能团相互作用,其中酰胺的结合速率最快,其次是酚羟基和羧基。

三级模拟人工湿地对镉钨复合污染废水净化研究

为探究水培条件下,模拟人工湿地对镉(Cd)、钨(W)复合污染废水的净化效果及机理,本研究通过预实验筛选出的三种常见水生植物:再力花(Thalia dealbata Fraser)、旱伞草(Cyperus alternifolius L.)、铜钱草(Hydrocotyle vulgaris L.)搭建水培模式的三级模拟人工湿地,设3个处理,分别为单独种植处理(T1)、两两搭配种植处理(T2)、3种搭配种植处理(T3),对初始浓度为25μg·L^(-1)Cd、75μg·L^(-1)W的复合废水进行动态试验的研究。结果显示:T1、T2、T3三级模拟人工湿地的平均出水Cd浓度分别为3.30、3.20、2.75μg·L^(-1),平均去除率分别为87.01%、87.41%、89.18%;平均出水W浓度分别为24.02、20.14、26.75μg·L^(-1),平均去除率分别为68.24%、73.36%、64.62%,模拟人工湿地系统对Cd、W复合废水净化效果良好。T3处理共输入Cd约375 mg,系统截留333.75mg,其中植物富集截留102.66 mg,沉积物吸附截留231.09 mg;输入W约1 125 mg,系统截留723.75 mg,其中植物富集截留375.02mg,沉积物吸附截留348.73 mg。3种植物对Cd和W的富集效果良好,同种植物富集浓度沿出水方向降低,即第一级湿地>第二级湿地>第三级湿地。沉积物在系统中对两种重金属都有较大的吸附量,通过SEM电镜扫描其形态以及FTIR红外光谱图分析得知沉积物表面存在大量凹凸不平的吸附位点,存在主要吸附官能团:—OH、—COOH、C=C、C—O—C,揭示了沉积物对Cd、W吸附的部分机理。三级模拟人工湿地对废水中Cd、W净化效果良好,可以为钨矿区污染灌溉水中Cd、W的净化提供技术支撑。

柔性直流输电系统启动回路中启动电阻的研究

模块化多电平变流器(MMC)在柔性高压直流输系统在启动时由交流系统通过换流器中的二极管向直流侧电容进行充电可能会产生较大的冲击电流及冲击电压。因此,在柔性直流输电系统的启动回路的旁路隔离开关上并联一个启动电阻,这个电阻可以降低电容的充电电流,减小柔性直流系统上电时对交流系统造成的扰动和对换流器阀上二极管的应力。通过对鲁西背靠背换流站的工程及仿真计算与影响因素分析,确定启动电阻选型。

南方电网异步联网工程设计

介绍了南方电网异步联网工程鲁西背靠背换流站的电气交流场主接线、阀厅、交流滤波器及站用电系统等方面的设计原则和特点。

一起站用交流电源窜入直流回路导致断路器误动事件分析

针对某换流站在工程安装调试阶段发生的一起站用交流电源窜入直流回路导致500 k V断路器误动事件,根据保护动作原理,结合现实实际情况,分析事件的各种诱因,并对工程在安装调试期间如何防止类似事件的发生提出了建议。

MMC与LCC换流变分接头控制策略的比较分析

结合鲁西换流站实际情况,介绍了柔性直流(MMC)和常规直流(LCC)换流变分接头的控制原理和控制策略,并对这两种分接头控制策略的优缺点进行了比较,为今后新建柔性直流和常规直流并联运行的背靠背工程提供参考。

鲁西换流站柔性直流阀厅红外在线监测系统监测布局

为了实现更全面、准确、自动化地监测到阀厅阀塔的温度,鲁西换流站柔性直流阀厅采用了红外在线监测系统,通过监测系统红外机实现自动监测阀厅内设备温度。在介绍鲁西换流站柔性直流阀厅红外监测系统基本概况的基础上,结合鲁西换流站柔性直流阀厅的结构特点,重点分析红外机的布置和监测方式,并根据监测缺陷提出相应的改进措施。

1株肠杆菌与硫肥联合施用对水稻积累镉砷的影响

为探究不同硫肥联合硫酸盐还原菌在长期淹水条件下对水稻积累镉(Cd)和砷(As),以及对根表铁膜形成的影响,为中轻度Cd-As复合污染稻田安全生产提供参考.采用盆栽试验的方法,选取了硫磺和硫酸钙两种硫肥及具有硫酸盐还原能力的肠杆菌M5,设计单一施用及不同硫肥与菌株联合施用共6个处理.结果显示,同时基施硫酸钙和菌株的处理(CM5)降低水稻根际土中有效态Cd和As的效果均最好.淹水条件下基施硫肥或菌株会使早稻籽粒中Cd含量降低8%~51%,无机As含量降低42%~61%;使晚稻籽粒中Cd含量降低81%~92%,无机As含量降低41%~62%.其中,同时基施硫磺和菌株的处理(SM5)和CM5处理降低早、晚稻籽粒中Cd、As含量效果均最佳.SM5处理和CM5处理能促进水稻根表铁膜对Cd、As的吸附,二者ACA提取态Cd和As含量较CK显著增加,且CM5处理ACA提取态铁含量较CK也显著增加,说明同时基施硫酸钙和菌株会促进水稻根表铁膜的形成.结果表明,硫肥和菌株联合施用相较单一施用降低籽粒中Cd、As含量的效果更好,而同时基施硫酸钙和菌株是效果最佳且最为稳定的方法.

3种叶面阻控剂对水稻籽粒Cd、As富集影响效果

为探究3种叶面阻控剂单施及配施对水稻籽粒Cd、As富集的影响,以松雅早1号和五香优粤农丝苗分别为供试早、晚稻品种,采用盆栽试验方法,设置9个处理:对照(CK),单施半胱氨酸(L-Cys)、硫化钾(K2S)和磷酸氢二钾(K2HPO4),以及两种叶面阻控剂配施(L-Cys与K2S低/高浓度配施、L-Cys与K2HPO4低/高浓度配施、K2S与K2HPO4低浓度配施),研究叶面阻控剂单施及配施对水稻籽粒Cd、As富集的影响.结果表明:①叶面阻控剂单施及配施均能使水稻籽粒中Cd、As含量降低,除L-Cys与K2S/K2HPO4低浓度配施处理外,其余处理糙米Cd含量均低于安全生产标准(0.20 mg·kg^(−1));与CK相比,施加叶面阻控剂的处理使早晚稻糙米无机砷(IAs)含量分别降低4.68%~56.75%和2.84%~16.91%.②叶面阻控剂单施及配施可以促进Cd、As从茎向叶的转运,抑制Cd、As从叶向籽粒的转运,并使Cd、As固存在叶片细胞壁中,从而降低水稻籽粒中的Cd、As含量.③L-Cys与K2S高浓度配施处理降低糙米Cd、As效果最好,使早、晚稻糙米Cd含量分别降低37.64%、26.37%,且均低于0.20 mg·kg^(−1);使早稻糙米无机砷ω(IAs)降至0.10 mg·kg^(−1)(<0.20 mg·kg^(−1)).研究结果为实现重金属污染耕地农作物安全生产提供理论依据和数据支持.