热处理修复对土壤胡敏酸含量及光谱特征的影响

为研究热处理修复对土壤胡敏酸含量和结构特征的影响,将3种土壤样品于200、250、300℃下分别加热2、4、6 h,对热处理前后土壤的胡敏酸(HA)进行了紫外光谱、三维荧光和红外光谱分析。结果表明:随着加热温度和时间的增加,HA的含量逐渐减少,HA与富里酸(FA)的比值(HA FA,胡富比)则逐渐增加;热处理使胡敏酸的芳香部分比例、腐殖化程度、平均分子量均增加,使胡敏酸更趋于稳定。供试土壤HA的三维荧光光谱也显示,HA荧光峰强度随加热温度增加而增加,表明HA中芳香类物质增加。热处理对土壤胡敏酸官能团数量有明显的影响,200℃或250℃加热时间少于6 h时,HA中具有更多的脂族成分,复杂结构减少,300℃加热时脂族结构成分减少,芳香结构物质增加;250℃加热6 h和300℃加热后碳水化合物或多糖则大量分解。因此,从不破坏土壤本身肥力和自净能力方面考虑,200℃或250℃加热时间不超过6 h是热修复最适宜的加热强度。

干旱区危废填埋场与水源的缓冲距离及其调控

针对干旱区气象和水文地质条件下,危废填埋场缓冲距离不明的问题,建立了渗滤液中污染物渗漏及其迁移转化的多过程模型,模拟污染物的稀释衰减过程,结合安全用水限值的确定,构建了缓冲距离计算框架,并选择典型场地开展案例研究.结果表明:不同类型的污染物需要的稀释与衰减倍数(RDAF)不同,有机物2,4-滴(2,4-D)的初始浓度大,毒性强,需稀释衰减667倍,是重金属As与Cd稀释衰减系数的6倍,不同污染物的稀释衰减倍数(DAF)与缓冲距离的敏感程度有关,有机物的DAF对缓冲距离更敏感.尽管2,4-D的DAF最大,但缓冲距离远小于重金属As与Pb的972m和942m.综合考虑所有污染物缓冲需求,干旱区典型危废填埋场的缓冲距离为972m,与常规认知相反,缓冲距离需求大于湿润地区而仅略小于海滨地区.进一步考虑了参数不确定性分析下95%置信区间的安全用水要求,缓冲距离需达到3465m.为满足敏感水源与填埋场缓冲距离的实际需求,对填埋废物采取预处理的方法优化缓冲距离.以As为例,通过预处理将其初始浓度从1.2mg/L降至1.02mg/L,缓冲距离可降至200m,说明干旱区缓冲距离需求对初始浓度更为敏感.

含氟污泥除杂工艺优选及机理分析

光伏发电行业产生的含氟污泥中氟化钙的含量较高,具有资源化利用潜质,其循环利用可实现含氟污泥的减量化、无害化、资源化。以含氟污泥作为研究对象,研究多元处置对含氟污泥中杂质的去除效果,基于含氟污泥的含水率、形貌观测、化学组成及结构分析和沉降性能测试结果,优化氟化钙污泥资源化的技术路线。结果表明:相比两步、三步组合处理,由盐化、酸化、氟化、碱化组成的四步处理更能有效去除硅、非氟化钙形态的钙和重金属等杂质,四步法处理后的含氟污泥中氟化钙质量分数可达85%,且最终收率可达72.53%。

水稻秸秆燃烧对土壤有机质组成的影响研究

研究生物质(水稻秸秆)燃烧行为对土壤有机质含量和组成的影响,探讨不同燃烧次数下土壤中胡敏酸(HA)、富里酸(FA)、水溶性有机质(DOM)的含量和结构特征的变化情况。结果表明:土壤有机碳的变化仅在土壤表层几厘米以内,随燃烧频次增加土壤有机碳含量减少量增加,而水溶性有机质及组分则呈现不断增加的趋势。不同来源土壤的腐殖物质对生物质燃烧作用的响应不同,3种供试土样中腐殖物质随不同次数同强度秸秆燃烧并未呈现较一致的变化趋势,但每一种土壤的HA和FA含量及HA/FA、E4/E6值均随燃烧频次的增加呈现规律性的升高或者降低,而且FA含量的变化是影响HA/FA值大小的主导因素。此外,通过红外光谱图可知,随燃烧频次增加,FA中芳香性成分和含脂肪族C—OH、C—O物质增加,而HA由于本身芳香缩和度高而无明显变化。

化学老化后稻壳生物炭理化性质的改变及微观结构表征

为研究化学老化对生物炭理化性质与微观结构的影响,本研究采用H2O2、HNO3老化不同温度(350℃和550℃)下制备的稻壳生物炭,并利用元素分析、扫描电镜、漫反射红外光谱、X射线光电子能谱等测定比较生物炭老化前后表面理化性质及微观结构的变化.结果表明,经两种氧化剂老化后两种生物炭中O元素含量及O/C原子比均增加.与老化前生物炭相比,老化后两种生物炭中羟基、羧基、酮羰基、脂肪醚、酯基等含氧官能团的含量均发生不同程度的变化.通过漫反射红外与X射线光电子能谱分析相结合,发现两种稻壳生物炭经H2O2、HNO3老化后均生成了羟基、羧基等含氧官能团,从而使得生物炭极性增加.此外,经HNO3老化后稻壳炭表面生成硝基、硝酸盐等含氮基团,N元素含量亦显著增加.但氧化剂对两种温度下制备的生物炭中炭元素含量影响存在差异:经H2O2、HNO3氧化后550℃制备的生物炭(R550)中C元素含量与芳香性降低;而经H2O2氧化后,350℃制备的生物炭(R350)中C元素含量与芳香性均上升.

热辐射对水稻土有机质组成的影响

本文研究了受不同程度热辐射后的水稻土中有机质组分的变化情况,结果表明:随温度升高,土壤中水溶性有机碳(DOC)含量先增加后减少,200℃变化尤为显著,增加为CK的3.68～7.45倍,中性糖、糖醛酸与DOC的变化趋势一致。辐射温度不同,土壤中的胡敏酸、富里酸组成和含量亦发生不同程度的变化,300℃胡/富比值最大(1.79～5.04),土壤腐殖质聚合程度增加;200℃胡敏酸的E4/E6比值最大,反映此温度下土壤芳香缩合度低、具有较多的脂族结构物质、土壤腐殖化程度低。

老化生物炭表面性质的变化及其对土壤吸附Cu(Ⅱ)的影响

为研究生物炭进入土壤环境后表面性质的变化及其对土壤吸附Cu(Ⅱ)的影响,在土壤环境中对两种不同温度制备稻壳生物炭模拟老化培养,运用元素分析、扫描电镜、漫反射红外光谱、X射线光电子能谱等手段比较老化前后生物炭表面性质的变化,并将生物炭以3%、5%的比例添加到土壤中老化,通过等温吸附试验研究老化生物炭对土壤吸附重金属铜离子的影响。结果表明:在土壤中经过240 d老化后,两种不同温度制备稻壳生物炭所含C元素含量减少,O元素增加,羧基、羰基、脂肪族羟基等含氧官能团增多,生物炭极性增强。老化后的稻壳生物炭对铜离子的最大吸附量增加,生物炭的添加及其老化作用促进土壤对Cu(Ⅱ)的吸附固定作用,并且具有一定的长期稳定性。

生物炭添加对土壤腐殖物质组成的影响

为研究生物炭施入对土壤腐殖物质及组成的影响,将2种不同温度(350、550℃)下制备的稻壳生物炭分别以1%、3%、5%的比例加入供试土壤中共培养,采集培养后0、30、120、240 d的样品,提取土壤中的腐殖物质并进行分析。结果表明,随着2种温度制备的生物炭与土壤共培养的进行,土壤腐殖酸含量均呈先升高后降低的趋势,并随培养时间及生物炭添加比例增加而明显减少;土壤胡敏酸含量的变化趋势与腐殖酸一致,低温制备生物炭的添加可提高土壤胡敏酸E4/E6值,并随生物炭添加量的增加而增加,从而使土壤腐殖物质芳香缩合度降低;而高温制备生物炭则会增加土壤腐殖物质中芳香族成分的含量;此外,2种不同温度制备生物炭的输入均会使土壤胡富比值(H/F)低于未添加生物炭土壤。

稻壳生物炭的制备及性质表征

以稻壳为原料制备两种不同温度(350℃、550℃)生物炭,并对其理化特性进行表征,结果表明:550℃下制备的稻壳炭中C元素和灰分含量高于350℃稻壳炭,而氢、氮、氧元素含量较低,H/C和(N+O)/C值均低于350℃稻壳炭,说明较高温度下制备的生物炭碳化较为完全,芳香化程度较高、极性较低。稻壳生物炭具有丰富的管状结构和孔状结构,生物炭表面含有丰富的官能团如羟基、羧基、醚键、酯羰基等,较低温度下制备的生物炭中醚键基团和脂肪族物质较多,较高温度下制备的稻壳炭芳香性较强,含酯羰基基团较多。

高职院校校内生产性实训基地建设研究

高职院校生产性实训基地建设对深化人才培养模式和实践教学改革及推动校企合作发展具有重要作用。论述了高职院校校内实训基地的内涵、特征及校内生产性实训基地的建设原则,并探讨了校内生产性实训基地的建设模式。

生物炭的性质及其环境效应研究

生物炭具有丰富的表面活性官能团、较多的孔隙度、较大的比表面积、呈碱性且吸附能力强,因此在固碳减排、土壤改良及污染修复等领域具有良好的应用前景,生物炭原料来源广泛,不同制备原料及制备条件下所得生物炭性质存在各异,本文介绍了生物炭的基本特性,对其在固碳减排、土壤改良、污染修复等方面的应用和机理研究进展进行了综述,提出未来生物炭研究的发展方向,以期为生物炭的研究和认识提供参考依据。

化工单元操作课程教学探索与实践

根据环境监测与治理技术专业的特点及学生学习中存在的问题,对化工单元操作课程的教学工作进行探索,发现结合专业行业背景对化工单元操作教学内容整合,形成由基础理论与实践训练项目组成的模块化教学,将理论知识贯穿于学习情境和实践项目中,配合工程实际案例和多媒体教学,有利于学生对知识的理解掌握及实践动手能力的增强,同时在教学过程中注重培养学生的经济观念和工程观念,使学生树立工程意识。

高职院校实验室建设与管理探索

实验室建设和管理是一项系统工程,高职院校实验室的建设应与高职教育特点相结合,在明确专业定位的基础上从建设开放式实验室、技能鉴定站和校企合作共建实验室等方面入手,在实验室管理方面注重健全规章制度,遵章开展实践教学、设备管理及档案建设工作,推动高职院校实验室建设改革和人才培养。

远程开放教育模式下的实践教学探讨——以农业资源环境分析实验为例

实践教学是远程开放教育的重要组成部分,它对巩固和丰富理论知识的学习、培养学生实践动手能力具有极为重要的作用。全文以江苏开放大学农业资源环境分析实验课程的实践教学经验为依据,重点阐述了开放实践教学体系构建,实验类课程教学设计、教学资源的构建及教学组织实施。

生物质炭的加入对土壤吸附菲能力以及玉米幼苗对菲吸收量的影响

通过等温吸附试验以及玉米幼苗的盆栽试验,研究了加入生物质炭对土壤吸附菲的性能以及玉米幼苗对土壤中菲的吸收量的影响。结果表明,生物质炭的加入使土壤对菲的吸附能力显著增强:不加炭<炭A<炭B<炭C,相应的分配系数Kd值分别为0.16、0.31、0.34 L.g-1和0.42 L.g-1;生物质炭的加入能有效地减少玉米幼苗对土壤中菲的吸收,通过玉米幼苗栽培试验可以看出,加入生物质炭A、炭B和炭C后,玉米幼苗对土壤中菲的吸收量都有明显的下降。

模拟生物质炭老化前后对菲吸持作用的影响

通过实验室培养实验模拟生物质炭的老化过程,探索不同材料制备的生物质炭老化前后对多环芳烃(菲)吸持作用的影响,利用扫描电镜与傅里叶变化红外光谱等技术探究生物质炭老化前后的结构变化.结果表明,生物质炭老化过程中会形成老化层,550℃热解条件下,两种材料制备的生物质炭老化后含氧量增加、CEC增加,对菲的吸附能力均增强,主要与老化后表面羧基减弱和脂肪族官能团增加有关,而老化后稻壳炭的吸附能力更强与醚键的显著增加有关.

水解酸化-生物接触氧化工艺处理禽类加工废水

介绍了采用水解酸化-生物接触氧化为主的工艺处理禽类加工废水的工程实例。经过调试运行,废水处理系统运行稳定,工艺运行成本低,污染物处理效果好。其中COD、BOD5与SS去除率均在90%以上,出水水质达到肉类加工工业污染物排放标准(GB 13457-92)一级排放标准。

增温条件下不同土壤粒级有机碳和全氮的分布

[目的]分析气温上升后土壤养分的变化情况,为今后应对全球变暖提供数据支持。[方法]以中国华北平原的耕地褐土为材料,采用沉降虹吸法,研究在增温条件下土壤3个粒级有机无机复合体组成以及有机碳和全氮的变化情况。[结果]土壤有机无机复合体分布在增温条件下没有明显变化。有机碳含量增加而全氮含量降低。从不同粒级来看,3种粒级的有机碳含量都有增加,而全氮含量在个别小粒级会有所增加而砂粒的全氮含量变化不明显。土壤碳氮比比较稳定。有机碳分配有往大粒级转移的趋势,而全氮分布未表现出明显规律。[结论]增温在一定程度上加速有机质分解使得土壤有机碳含量上升,在较小粒级上更加明显。而全氮含量因为反矿化等作用会出现下降,但是相比对照组有增长。

Fe^0-厌氧微生物降解2,4-二氯酚的效应及机理

以2,4-二氯酚(2,4-DCP)为目标污染物,采用间歇试验,接种厌氧混合微生物,考察葡萄糖共基质条件下不同pH值时零价铁(Fe)0对2,4-DCP生物降解的效应,并对Fe0与厌氧微生物联合体系的作用机理进行探讨。结果表明:Fe0与厌氧微生物联合作用可提高2,4-DCP的降解效果,且中性或偏碱性环境下联合体系对目标污染物的促进效果较酸性环境明显,初始pH值为8时目标污染物的降解效果最好。Fe0在厌氧条件下腐蚀产生的OH-可有效平衡葡萄糖发酵产生的有机酸,使体系挥发性脂肪酸(VFA)的浓度维持在较低水平(300 mg/L),同时促使联合体系pH值上升从而利于目标物2,4-DCP的降解。Fe0在酸性环境的腐蚀较强,腐蚀产物以Fe2+为主,Fe3+含量较少。不同pH值时"Fe0+微生物"体系的COD去除率与目标物降解效果有一定相关性。

热辐射影响下土壤对铜离子的吸附性能

热辐射影响下的土壤理化性质会发生改变,从而影响它对重金属的吸附性能。本试验利用序批式吸附法研究了经过不同温度灼烧后的土壤对铜离子的吸附性能。结果表明:热辐射显著改变了土壤的理化性质,特别是水溶性有机物(DOM)含量改变巨大,200℃处理土壤的DOM含量可以达到原土的4.3倍左右;土壤对铜离子的吸附等温线能用Langmiur模型、Freundlich模型进行拟合,其吸附系数都在90%以上;不同程度热辐射处理的土壤对铜离子的吸附量按大小依次为CK>300℃>200℃。