发酵工程实验教学中大学生的学习倦怠问题与对策

随着高等教育对人才培养质量要求的不断提高,大学生的学习倦怠已成为高校任课教师关注的重要问题。课程组从学习压力、情绪低落、孤独感和学业成就感这4个方面分析了发酵工程实验教学过程中大学生学习倦怠问题的主要原因,通过课程实验模式改革、强化价值观导向、加强小组交流和开展创新创业活动等方面设计了行之有效的实验教学改革策略,以达到激发学生上课热情减少倦怠的目的,提高人才培养质量。

轻度重金属污染土壤建材资源化及其环境影响

我国的土壤环境状况不容乐观,土壤重金属污染问题尤为严重。基于循环经济理念,本文简述了几种重金属污染土壤的建材资源化途径,如烧结砖、烧结陶粒和轻骨料。为了探讨轻度重金属污染土壤建材资源化及其环境影响,笔者以江西省赣州市某重金属污染土壤为研究对象,研究最佳掺混比例下重金属在烧结过程中的迁移情况。结果显示,以30%轻度重金属污染土壤配70%页岩制作砖坯,生产的烧结砖对砷、铬、铅的固化率分别为22%、100%、61%,排放烟气中重金属污染物满足相关标准。烧结砖满足《烧结多孔砖和多孔砌块》(GB/T 13544-2011)的相关产品要求,其浸出重金属浓度显著低于标准限值。

应用表面活性剂强化环境有机污染物生物降解的研究进展

环境有机污染物难以进行生物降解的主要原因包括两个方面:一是污染物浓度高,生物毒性较大;二是污染物水溶性较低,微生物难以接触到,而表面活性剂强化技术可以有效解决以上问题.文章针对这两种难降解有机污染物,系统介绍了表面活性剂的作用机理.总结了表面活性剂强化5种主要环境污染物的微生物降解,包括染料、脂肪烃、单环芳烃、多环芳烃和卤代芳烃.同时,为避免表面活性剂的二次污染问题,简单阐述了其在环境中的降解行为.最后,对表面活性剂在环境有机污染物生物降解中进一步研究和应用前景进行展望.

应用创新型环境工程CAD课程教学改革探索

《环境工程CAD》是一门实践性很强的环境类专业的选修课程,对该课程的教学理念、教学方法、教学手段及网络交流平台等环节的教学改革进行了探讨,以期更好地提高学生的应用创新能力,变被动学习为主动学习,进而取得良好的教学效果。同时,理论教学加入工程案例及实践性教学环节后,教学双方均受益,能满足环境工程专业应用创新型人才培养目标的需要。

江西宜丰圳口里低品位锂瓷石矿选矿试验研究

锂是实现“碳达峰碳中和”战略目标的重要支撑原料,江西宜春地区锂云母资源丰富,并成为国内重要的锂电原材料供应基地。随着采选规模的扩大,低品位难处理锂瓷石资源的开发利用问题亟需解决。以宜丰圳口里矿区低品位锂瓷石矿为研究对象,开展了工艺矿物学研究与选矿试验研究,结果表明,该类矿石中云母矿物晶格中钾含量较高(9.78%),而Li_(2)O理论品位较低,仅1.72%左右,表现出白云母/绢云母性质;此外,矿石存在一定风化蚀变现象,不利于锂云母矿物浮选分离。针对该矿石的阴阳离子组合捕收剂JYM具有良好的选择性与捕收能力,在该捕收剂体系下,采用脱泥-浮选工艺,经“一粗两精两扫”工艺流程,获得了Li_(2)O品位1.75%、回收率80.70%的选别指标,锂云母与脉石实现了良好的浮选分离。

改性沸石处理低浓度氨氮水的实验研究

在对NaCl改性沸石吸附处理模拟氨氮水单因素研究基础上,对该吸附过程的吸附等温线及动力学模型进行了分析。实验结果表明:在最佳改性条件下得到的NaCl改性沸石在室温(27℃),初始氨氮浓度30 mg/L,溶液pH值6,投加量5 g/L以及反应时间90 min时,氨氮去除率高达90.7%,吸附剂的吸附容量为8.97 mg/g。且吸附过程更符合Langmuir等温吸附模型,其相关系数为0.9973。吸附动力学分析表明,NaCl改性沸石吸附模拟氨氮水更符合准二级动力学模型,其相关系数为0.9988。

改性沸石处理水中硝酸盐研究进展

综述了近年来各种改性沸石对于硝酸盐污染物吸附处理的研究进展,从表面活性剂改性、酸溶液改性、碱溶液改性和金属盐溶液改性几个改性方法出发,介绍了这几种方法对天然沸石的改性机理,对改性沸石吸附处理水中硝酸盐污染物的前景进行了展望,包括寻找新型改性材料、将几种不同改性方法进行组合,以减少单一改性方法不足,为后续新型改性沸石方法提供参考。

过渡金属基蒙脱石吸附含盐水中氨氮机理研究

通常离子交换吸附法和生物法对水中氨氮的处理效率较高,但盐分的存在使离子交换吸附法因盐离子的竞争作用而使其处理效率下降,盐分也因抑制了微生物的活性而使生物法处理效率下降。分别采用Co、Ni、Cu和Zn四种过渡金属负载于蒙脱石,得到四种过渡金属基蒙脱石。在含盐且溶液pH值9.0~11.5内,与蒙脱石相比,四种过渡金属基蒙脱石除氨氮性能大大提升。比表面积测试发现,过渡金属基蒙脱石拥有更大的内层空间,其比表面积也大幅提升;且与蒙脱石相比,过渡金属的改性使蒙脱石孔径变小,这是蒙脱石层内离子半径较小的Na+和离子半径较大的过渡金属离子发生交换。不仅能谱分析证实这一结论,即蒙脱石经过过渡金属改性之后,Na元素相对含量由9.46%降至2.75%~5.48%;XRD也证实了这点,即与蒙脱石相比,位于31.8°、45.5°、56.5°和75.3°特征峰的NaCl,四种过渡金属基蒙脱石对应衍射角特征峰强度都减弱甚至消失,说明金属改性过程中蒙脱石发生了同晶置换,层内Na+等物质被Co^(2+)、Ni^(2+)、Cu^(2+)、Zn^(2+)成功交换。SEM图像可见蒙脱石表面结构较为紧密,过渡金属基蒙脱石表面多孔且不平整,出现明显沟壑,这些微观结构使金属基蒙脱石具有更大比表面积、更多吸附位点。四种过渡金属基蒙脱石在不同含盐量影响下对氨氮的吸附性能有类似趋势,即铜基蒙脱石铜基蒙脱石始终保持最佳,这不仅是Cu^(2+)离子与NH3分子之间的配位能力最强,且其内层羟基最高,内层间距最大。光电子能谱分析可知,铜基蒙脱石除氨氮后的N1s,表明铜基蒙脱石与氨氮形成了配位共价键,同时还存在离子交换和静电吸引作用;其吸附过程更符合准二级动力学模型;全谱图发现,除氨氮前后的铜基蒙脱石其N元素从0增至2.78%。

改性稻壳处理染料废水实验研究

染料废水具有成分复杂、色泽深、毒性大等特点。本文研究了改性稻壳对模拟刚果红、亚甲基蓝染料废水在不同物化参数下的吸附效果。结果表明,随着吸附剂投加量、吸附时间、反应温度的增加,酸化稻壳对亚甲基蓝、刚果红两种模拟染料废水的脱色率也随之提高;而随着pH值的增加,酸化稻壳对模拟亚甲基蓝染料废水的脱色率先增加再趋于不变,但模拟刚果红染料废水的脱色率却是下降的;随着废水初始浓度的增加,酸化稻壳对亚甲基蓝、刚果红两种模拟染料废水的脱色率均随之降低。碱化稻壳具有类似的趋势。两种改性稻壳对两种模拟染料废水的脱色率均高于稻壳对二者的脱色率(75%、81.25%)。

无机絮凝剂处理含三种重金属选矿废水实验研究

通常选矿废水中含有Cu、Pb、Zn等重金属离子,目前多采用絮凝沉淀法进行处理,但不同实验条件下不同絮凝剂的去除效果差异较大。本文以含三种重金属离子的模拟选矿废水为研究对象,以溶液pH和絮凝剂种类作为控制变量进行研究,结果表明:当溶液酸碱度大于等于最适pH时,大部分重金属离子以氢氧化物沉淀的形式出现;当溶液酸碱度小于最适pH时,絮凝剂的种类能直接影响不同重金属离子的沉淀效果。

改性粘土矿物吸附处理硝酸盐的研究进展

综述了现有的粘土矿物材料吸附处理水中硝酸盐的相关研究,并按照热改性、酸活化、表面活性剂改性、其他有机基团接枝改性这4类改性方法进行了分类与总结。对4类改性方法存在的问题进行了初步分析,并据此提出了未来应用改性粘土矿物吸附硝酸盐面临的挑战和研究方向。

轻度重金属污染土壤的建材资源化及其环境影响

目前,我国土壤重金属污染依然比较严重,给人体健康造成巨大的威胁。本文总结了国内外重金属污染土壤修复手段及资源化途径,研究了轻度重金属污染土壤制砖工艺,分析了该工艺产污节点,通过重金属元素平衡探究轻度重金属污染土壤中重金属的去向,并对产品的浸出毒性与相关国家标准进行对比。结果表明,该工艺对轻度重金属污染土壤的资源化效果十分可观,能够产生极大的社会效益、经济效益和环境效益。

钨冶炼含砷和氨氮废水处理的研究进展

对近年来钨冶炼含砷和氨氮废水处理的相关研究成果进行了综述,主要从钨冶炼废水砷的去除、氨氮的去除、砷和氨氮同步去除三方面展开介绍,评述了各种钨冶炼废水技术处理的优势与不足,展望了钨冶炼含砷和氨氮废水处理的未来研究方向,以期为钨冶炼废水处理提供理论支撑。

氧化+微波+吸附深度处理油墨废水实验研究

印刷油墨化学成分相当复杂,具有高COD_(Cr)、难生物降解的特点,其生产过程的设备清洗废水若不经处理将对水环境造成严重污染。本研究采用氧化+微波+吸附深度处理法处理某实际油墨废水,通过试验确定了氧化剂种类、微波时间、溶液pH值、吸附剂改性方法等因素对油墨废水中COD_(Cr)去除效果的影响。结果表明:当油墨废水初始COD_(Cr)为800 mg/L时,在氧化剂Ca(ClO)_(2)为6 mL、pH为6、中火微波2 min条件下,COD_(Cr)去除率达到49%;而后采用盐酸+微波改性后的脐橙皮作为吸附剂深度处理油墨废水,可使其中COD_(Cr)去除率达到76.5%,最终出水COD_(Cr)为95.88 mg/L,满足《污水综合排放标准》(GB8978-1996)一级标准要求。机理分析发现,不仅氧化剂与微波存在协同效应,酸和微波也具有协同效应;且红外光谱分析改性前后脐橙皮表面性质发现,酸加微波改性强化了脐橙皮中的羟基、羰基和羧基等官能团,使其在处理油墨废水的反应中,提供更多的氧,从而降低COD_(Cr)。

水体沉积物重金属污染风险评价研究进展

沉积物是水体中重金属的主要富集地,对水体沉积物中重金属进行风险评价,是了解水体中重金属污染状况的有效手段,可以为管理部门提供决策依据。文章分析了中国水体沉积物重金属风险评价的研究对象及评价标准,综述了国内外目前常用的水体沉积物重金属污染风险评价方法。中国目前水体沉积物风险评价涉及的水体主要为湖泊、河流、水库及海洋,且对湖泊及河流的重金属污染风险评价研究多于水库及海洋。水体沉积物重金属风险评价涉及的重金属有Hg、Cd、Cr、Pb、Mn、Cu、Zn、Ni、Co,As等,其中在90%以上的水体沉积物重金属风险评价中涉及到Pb、Cu、Zn,说明这3种重金属污染最广,其次为Cd、Cr、As,重金属W在水体中的风险性未得到重视。水体沉积物重金属污染风险评价所涉及的评价指标有重金属含量、重金属的形态分布和空间分布特征等,主要以重金属的含量作为风险评价的指标,其次是分析重金属的空间分布特征,对重金属形态分布分析较少。中国水体沉积物重金属风险评价标准还不完善,标准的选择较为多样,需根据评价目地、水体情况选择合适的评价标准。国内外目前常用的水体沉积物重金属污染风险评价方法主要包括地累积指数法、沉积物富集系数法、沉积物质量基准法、潜在生态风险指数法、污染负荷指数法、尼梅罗综合指数法、次生相与原生相比值法等,并分析了各评价方法的优缺点,其中地积累指数法、沉积物富集系数法、污染负荷指数法、尼梅罗综合指数法未引入生物有效性,潜在生态风险指数法考虑了生物毒理学和生态学内容,但也存在不足之处。指出针对水体沉积物中重金属毒害的健康风险评价较少,对于不同毒性数据的归一化方法和原理有待进一步研究。

废轮胎热解炭黑制备活性炭及处理染料废水

分别采用H2SO4和Na OH对废轮胎热解炭黑进行改性处理,考察炭黑与改性剂固液比对染料废水脱色率的影响.实验结果表明,炭黑与H2SO4固液比1g/15mL时得到HBC(酸改性活性炭)处理酸性湖蓝溶液,脱色率最高;炭黑与Na OH固液比1g/10mL时得到NBC(碱改性活性炭)处理碱性湖蓝溶液,脱色效果最好.溶液的酸性越强,越有利于HBC对酸性湖蓝溶液的脱色效果;而溶液的碱性增大,有助于提高NBC对碱性湖蓝的脱色率.此外,HBC对酸性湖蓝与NBC对碱性湖蓝的吸附反应变化趋势非常接近,整个吸附反应迅速,20min后基本达到吸附反应平衡.HBC吸附酸性湖蓝和NBC吸附碱性湖蓝的过程均符合准二级动力学方程.对改性前后的固体物质进行了扫描电镜,红外光谱及比表面积分析.

环境因素对密云水库上游流域土壤有机碳和全氮含量影响的通径分析

土壤是全球重要的碳库和氮库,在全球碳氮循环中具有重要地位。密云水库是华北地区最大的水库和北京市最重要的地表水水源地,其上游流域山地广布,地形复杂,气候变化明显,土壤类型和植被类型多样,影响土壤碳氮库的环境因素具有较强的变异性。为揭示环境因素对密云水库上游流域土壤有机碳(soil organic carbon,SOC)和全氮(total nitrogen,TN)含量的作用效应,采用野外采样、实验室分析与逐步回归分析和通径分析相结合的方法,研究了气候(温度和降水)、地形(海拔和坡度)、土壤理化性质(土壤容重、含水量、pH值和粘粒含量)等环境因素对流域SOC和TN含量的影响。结果表明:温度、土壤容重、含水量、pH值和粘粒含量对SOC含量的影响显著(P<0.001),其中各因子的直接通径系数依次为:土壤含水量(0.439)>土壤容重(-0.324)>pH值(-0.238)>温度(-0.209)>土壤粘粒含量(0.092),间接通径系数依次为:土壤容重(-0.425)>土壤粘粒含量(0.305)>土壤含水量(0.287)>pH值(-0.179)>温度(-0.043),因此,土壤含水量、pH值和温度主要通过直接作用影响SOC含量,而土壤容重和粘粒含量则主要通过其它因子的作用间接影响SOC含量。海拔、土壤容重、含水量、pH值和粘粒含量对TN含量的影响显著(P<0.001),其中各因子的直接通径系数依次为:土壤含水量(0.456)>海拔(0.234)>土壤容重(-0.228)>pH值(-0.190)>土壤粘粒含量(0.094),间接通径系数依次为:土壤容重(-0.484)>土壤粘粒含量(0.301)>海拔(0.247)>土壤含水量(0.257)>pH值(-0.202),因此,土壤含水量主要通过直接作用影响TN含量,而土壤容重和粘粒含量主要通过土壤含水量的作用间接影响TN含量,海拔和土壤pH值的直接作用与间接作用相当。气候、地形、土壤理化性质等环境因子能够联合解释SOC和TN含量变异性的75.0%和71.2%,但其它影响因子的剩余通径系数仍较大,分别为0.50和0.54,说明还有未考虑的其它重要影响因素,如成土母质、土地利用方式、耕作管理等,需要进一步深入分析。

赣南某钨矿区稻田土壤中重金属污染特征及生态风险评价

分析赣南某钨矿周边稻田土壤中镉、铅、铬、铜和锌等5种重金属的空间分布,采用地累积指数法和潜在生态风险指数法分析评价矿区表层稻田土壤中重金属的污染状况。结果表明,稻田土壤中表层、中层和底层重金属含量水平分布变化规律基本一致,在垂直分布上,随土壤深度的增加,重金属含量降低,镉和铅含量的空间变化均较大。表层稻田土壤中镉在全部采样点、铜在57%的采样点含量超过国家土壤二级标准,且镉严重超标。表层稻田土壤中重金属地累积指数污染程度强弱顺序为镉>铜>锌>铅≈铬,镉为中度至极重污染,潜在生态危害系数排序为镉>铜>铅>铬>锌,镉为高污染至极高污染,铜、铅、铬和锌危害程度较低。

磷酸铵镁结晶法处理含磷废水试验研究

用模拟废水进行了磷酸铵镁法除磷试验,研究了反应物摩尔比、溶液p H值、搅拌速度、搅拌时间和沉淀时间等对处理效果的影响。结果表明,n(N)∶n(Mg)∶n(P)=5. 5∶2∶1,溶液初始p H值9. 5,搅拌速度150 r/min,搅拌时间10 min,沉淀时间15 min的条件下,磷的初始浓度为100 mg/L时,磷的去除率可达99. 476%,处理出水达到《畜禽养殖业污染物排放标准》(GB 18596—2001)总磷排放标准(8 mg/L)。SEM表明,p H为8. 5,9. 0,9. 5的条件下得到的沉淀产物均具有明显的晶体结构,其中p H为9. 5的条件下得到的产物主要是斜方晶体,与磷酸铵镁的理论形态最为一致。

电位调控-硫化沉淀联合技术沉淀锌的实验研究

采用电位调控-硫化沉淀法对含Zn2＋100 mg/L的矿山酸性废水进行深度处理.结果表明，采用10%石灰乳液为中和药剂预先除铁，其用量为7.5-14 mL/L，沉铁时间为30 min，铁的去除率可以达到80%以上；除铁后的溶液采用硫化法沉淀锌，以NaHS为硫化剂，pH值为3.4，PAM用量为1 mL/L，氧化还原电位控制在6-76 mV时，矿山酸性废水中的Zn2＋的去除率达到96.85%以上.