改进型上流式反应器中剩余污泥快速水解酸化研究

采用改进型上流式反应器,进行了城市污水处理厂剩余污泥快速水解酸化的试验研究,考察了利用剩余污泥进行碳源开发的工艺特性.结果表明,在pH为10的条件下,控制温度为35℃,污泥停留时间为7d,水力停留时间为36 h,系统顺利启动运行,具有良好的水解酸化效果.系统出水的溶解性COD (SCOD)和VFA分别维持在978.3 ～1013.7 mg·L-1和457.7 ～512.7 mg COD·L-1,剩余污泥的水解效率最高达到14.0%.出水的氨氮(NH3-N)和溶解性磷(SP)基本稳定于112.0～128.7 mg·L-1和40.6 ～53.6 mg·L-1.     

粤北大宝山矿区污染成因与源头控制技术应用进展

韶关大宝山矿区周边兴起的无序民采和商业矿采活动对山体周边生态环境造成了巨大的破坏,严重威胁到当地居民的生命健康。为应对矿山生态退化、重金属污染及潜在生态环境等问题,矿区有效实施了水体治理和矿山生态环境修复等多项工程。本文在全面调研和搜集大宝山矿区污染现状相关资料的基础上,以清污分流、尾矿清淤、污水处理、植被恢复、矿山环境综合治理等工程实施内容及相关政策为依据,对大宝山矿区部分污染修复工程案例进行总结。并在全面分析矿山污染来源、横石河及其周边农田土壤、地下水的污染现状的基础上,简要归纳矿区目前所施行的治理工程及其成效,主要包括新山片区历史遗留矿山生态修复工程、铁龙新山片区清污分流工程、李屋拦泥库清淤工程以及尾矿库外排水处理厂工程。大宝山矿区采取的相关治理方法和理念可以为其他矿区的生态修复提供参考。     

再力花对河涌底泥中多溴联苯醚的去除

选用河涌常见植物——再力花对河涌底泥中多溴联苯醚(PBDEs)进行原位生物修复研究,通过室内盆栽实验,考察了植物在修复过程中的作用、修复过程中多溴联苯醚种类和含量的变化以及底泥微生物活性对PBDEs去除的影响。结果表明,再力花可以有效提高底泥中十溴联苯醚(BDE-209)的去除率,历经390 d,空白组BDE-209含量由1.33 mg·kg-1降至1.13 mg·kg-1,处理组则降至0.97 mg·kg-1,去除率由15%提高到27%。使用GC-MS对BDE-209降解产物进行检测分析,结果表明再力花对底泥中BDE-209降解过程中会产生BDE-207、BDE-206等三溴-九溴联苯醚产物。对底泥中的微生物活性和去除率结果分析表明,植物的种植可以提高底泥中微生物的活性,进而提高BDE-209的去除率。     

用酒石酸等有机酸清洗镉锌、镉镍复合污染土壤

针对受镉锌复合污染的A区土壤和受镉镍污染的B区土壤, 借鉴BCR分级提取的思路, 设计了用醋酸、柠檬酸、酒石酸及琥珀酸四种有机酸与草酸组合两步振荡清洗工艺, 去除土壤中环境风险较大的重金属形态, 并比较了单独用柠檬酸、酒石酸振荡清洗的效果, 探讨了超声波对酒石酸清洗的强化作用。结果表明:先用0.1 mol·L^-1柠檬酸或酒石酸振荡清洗16 h,再用0.2 mol·L^-1草酸振荡清洗16 h的两步清洗法对2种土壤目标重金属去除率最高;单独用0.1 mol·L^-1酒石酸振荡清洗2 h对A区Cd、Zn和Ca的清洗率分别为30.74%、25.59%和15.86%,对B区土壤Cd、Ni和Ca的清洗率分别为47.36%、6.89%和23.92%.酒石酸能有效去除目标重金属, 同时洗出的常量元素Ca较柠檬酸少, 是较理想的清洗剂。超声波(功率400 W,频率20 kHz)可以强化酒石酸对重金属的清洗效果, 超声30 min对2种土壤目标重金属的清洗率与单独用酒石酸振荡清洗2 h相当。     

矿物质调理剂中铝的稳定性及其对酸性土壤的改良作用

通过室内土壤培养试验和模拟酸雨浸泡试验,研究了3种含铝量不同的矿物质调理剂中铝的稳定性及其对酸性土壤的改良效果。该类调理剂是利用钾长石、白云石和石灰石等合理配伍后经高温焙烧而制得,呈弱碱性,富含有效钙、镁、钾、硅等营养元素。试验结果表明,施入0.5~2 g/kg调理剂培养60 d后,土壤pH由4.98升高到5.04~5.42,交换性铝含量下降37.40%~68.90%,吸附态羟基铝含量稍有增加,但毒害性铝和活性铝总量分别降低了5.37%~9.50%和4.33%~12.08%,提高土壤中交换性钙、镁、钾和有效硅的含量。同时模拟酸雨浸泡试验中铝溶出量明显降低。该类矿物质调理剂能中和土壤酸度、缓解铝毒和增加土壤养分;调理剂中铝稳定性较高,不会对土壤铝毒产生叠加效应,可安全应用于农业生产。     

土壤的老化对PCB138的可提取性和生物可利用性的影响

为探讨老化行为对多氯联苯(Polychlorinated biphenyls,PCBs)在土壤中的可提取性和生物可利用性的影响,选取2,2′,3,4,4′,5-六氯联苯(PCB138)作为目标污染物,进行90 d的老化试验,比较了超纯水提取、正丁醇溶液提取、超声提取(正己烷/丙酮)和索氏抽提(正己烷/二氯甲烷)等4种方法对土壤中不同老化时间PCB138的提取率;以赤子爱胜蚓(Eisenia fetida)为土壤模式参照生物,在不同的老化时间里测定蚯蚓体内PCB138的含量与脂肪含量。结果表明,4种方法提取PCB138的能力依次为索氏抽提(正己烷/二氯甲烷)≈超声提取(正己烷/丙酮)正丁醇提取超纯水溶液提取;索氏抽提、超声提取和正丁醇溶液提取的提取率从最初的87%~93%、85%~90%、50%~60%分别下降到70%~76%、65%~73%、25%~45%,在30~45 d时总提取量保持稳定,而超纯水提取PCB138的量有限,显示出最低的提取能力且为非重复性结果。PCB138在蚯蚓体内富集量随接触时间增加而增加,在老化30 d左右其体内PCB138富集量最大;在老化30~60 d时,蚯蚓体内的PCB138的含量逐渐下降,健康状况良好的蚯蚓脂肪含量有所下降但不明显。正丁醇溶液提取、超声提取和索氏抽提对PCB138的提取率,以及老化土壤中蚯蚓对PCB138的富集量,均说明PCB138在土壤中的生物有效性随着老化时间的延长而降低。     

嗜麦芽窄食单胞菌去除水中芘-镉复合污染的特性

考察了嗜麦芽窄食单胞菌(Stenotrophomonas maltophilia)对芘的降解及对镉(Cd)的吸附,并初步探讨了其修复芘、Cd单一污染和复合污染的机理.结果表明,随着芘浓度的升高,S.maltophilia对芘的降解率先上升后下降,在浓度为2mg· L-1时,降解率最高,经4d达到65.74％.复合污染情况下,低浓度Cd(浓度小于0.5 mg· L-1)对菌降解芘没有显著的影响,当Cd浓度为5、10 mg·L-1时,则会抑制S.maltophilia降解芘,且不利于Cd的去除.扫描电镜(SEM)结果显示,S.maltophilia在各污染体系中基本能保持完整形态,芘、Cd复合污染体系对菌体毒性作用最强,可导致菌体表面凹陷,少量菌体出现胀破现象.傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析表明,随时间延长以及降解/吸附,芘-Cd会对S.maltophilia细胞表面基团产生影响.     

泰乐菌素对菲在蒙脱石上吸附作用的影响

在长期施用养殖粪肥的农田土壤中,抗生素药物往往与其他有机污染物共存,使各自在土壤中的迁移转化和生态效应变得更为复杂。采用批量振荡吸附平衡法,研究了在泰乐菌素存在的条件下蒙脱石对菲的吸附特性。结果表明:蒙脱石对泰乐菌素有较强的吸附能力,吸附容量可以达到250mg·g-1,泰乐菌素能进入蒙脱石层间,使蒙脱石的层间距由1.17nm增大到1.28nm;泰乐菌素存在的条件下,蒙脱石对菲的吸附能力显著增强,当泰乐菌素的初始浓度从0增加到100mg·L-1时,菲在蒙脱石上的吸附容量系数lgKf值从-4.047增加到0.591,lgKf值与矿物上有机碳含量呈正相关,这可能是由于已吸附的泰乐菌素可发挥类似"土壤有机质"的作用,促进蒙脱石对菲的吸附。菲在蒙脱石上的吸附容量和吸附的非线性程度随泰乐菌素初始浓度的增加而增加,由此推测,泰乐菌素与菲之间的疏水性作用是菲在矿物上吸附的主要作用方式。在评估抗生素药物和疏水性有机物复合污染的环境风险时,需要考虑到共存污染物的协同吸附作用。     

H2O2/NaOH改性玉米秸秆制备石油吸附剂的实验研究

本文采用H2O2/NaOH对玉米秸秆（RCS）进行改性来制备可吸附石油的生物质吸附剂（HNCS）。通过模拟实验,比较了不同改性时间的HNCS吸油量,发现改性14h的吸油量最大,达14.08g·g-1,而改性前RCS仅为4.33g·g-1,改性使得吸油量提高了325%,且吸油速率更快。通过扫描电子显微镜（SEM）、比表面积/孔隙度分析仪和傅里叶红外光谱仪（FT-IR）,对改性前后样品结构进行表征,同时采用洗涤剂法和硫酸法对纤维素、半纤维素、木质素含量进行测定,结果发现：改性后的HNCS表面更加粗糙,且出现大量的吸附孔隙,比表面积为7.14m·2g-1,表面亲水性官能团减少,纤维素含量增加而木质素含量减少。这说明吸油量和吸油速率受到吸附剂表面官能团、比表面积和孔隙/间隙的影响。     

改性花生壳对水中Cd^2＋和Pb^2＋的吸附研究

用高锰酸钾对花生壳进行改性,制成改性花生壳吸附材料,并进一步就该吸附剂对水中重金属离子Pb^2＋、Cd^2＋的吸附去除性能进行了考察,结果表明,吸附在18h后基本达到平衡,吸附Pb^2＋和Cd^2＋最佳初始pH值分别为4.5和6.5,对Pb^2＋的吸附量最大达到104.75mg·g^-1,对Cd^2＋的吸附量最大达到43.11mg·g^-1。对Pb^2＋和Cd^2＋在该吸附剂上的竞争吸附研究结果表明,竞争吸附的干扰使得Cd^2＋的吸附量降低88.47%,Pb^2＋的吸附量降低20.80%,且Pb^2＋的吸附量为Cd^2＋的5-6倍,吸附剂对重金属离子的吸附选择顺序为Pb^2＋〉Cd^2＋。