Fe3O4-H2O2类Fenton体系催化降解苯酚

为提出基于新型磁纳米Fe3 O4催化剂的类Fenton体系,采用化学共沉淀法制备磁纳米Fe3 O4,用四甲基氢氧化铵（ TMAH）对所制备的磁纳米Fe3 O4进行表面改性,就Fe3 O4－H2 O2类Fenton体系对苯酚废水的处理效果进行探讨,考察催化剂投量、H2 O2浓度、pH、反应时间等因素对COD和挥发酚去除率的影响．结果表明：磁纳米颗粒平均粒径为30 nm,并在20～100 nm内呈现良好的粒度分布．不同剂量TMAH包覆的3种催化剂经超声预处理后,在室温（13℃）下对50 mg／L苯酚（相当于112 mg／L COD）的降解效果基本一致．当催化剂投量为0．8 mmol／L、H2 O2浓度为2．0 mmol／L、pH为4．5、反应时间180 min时,COD去除率最高可达72％;催化剂投量为0．4 mmol／L、H2 O2浓度为2．0 mmol／L、 pH为4．5、反应时间为90 min时,挥发酚的去除率接近100％．而在重复使用方面,3＃Fe3O4－TMAH（2 mL）催化剂的回用性最好,4次反应COD的去除率分别为73％、29％、28％、26％,挥发酚去除率分别为100％、84％、67％、54％．该类Fenton体系具有不产生多余泥量的优点,且磁纳米催化剂在外磁场作用下可实现快速分离回收．     

AMF对早熟禾建植及氮、磷截留能力的强化作用

为促进早春短日照草坪植被巴林(早熟禾的一种)的生长,提高冷季型草坪植被的面源污染截留能力,选择两种土著丛枝菌根真菌(AMF)——摩西球囊霉(GM)和根内球囊霉(GI),分别考察单菌和混合菌剂(MI)侵染对早熟禾生长指标、光合生理特性及氮(N)、磷(P)截留能力的影响。结果表明:不同AMF菌剂侵染对早熟禾均有不同程度的促生作用,并且混合菌剂的效果最为明显。与空白试验相比,MI侵染的早熟禾株高、地上及地下生物量分别增加24.04%、24.46%和59.62%,净光合速率(Pn)和水分利用率(WUE)分别提高17.05%和21.61%,氮、磷的截留能力分别提高5.99%和5.52%。MI混合菌剂是适用于早熟禾草坪人工强化建植的优选菌剂,可有效提高草坪植被生长活性及对氮、磷的截留能力,有望成为一种高效的治理面源污染的新方法。     

SWAT模型在我国的发展历程及其在寒地应用展望

SAWT模型是目前世界范围内广泛用于复杂流域水资源与水环境研究的优选模型。自21世纪初引入我国后,该模型取得了飞速发展与应用,研究区域涵盖水系发达、污染集中、水资源问题严峻的全国大部分地区,但在西部高原(山)和北方高纬度寒冷地区的应用相对较少。基础资料匮乏,降水年度内分布不均和独特的积融雪过程是限制该模型在当地发展的主要障碍。通过对模型在我国的发展历程和应用现状的回顾、总结与综合分析,结合寒冷地区的气候与水文特征,深入剖析SWAT模型的特征模块及算法功能,探讨其在该地区的应用前景与展望,以期为我国寒冷地区流域水文过程模拟和非点源污染控制系统研究提供一个新思路,为丰富全国流域水资源综合管理和水环境系统防治工作提供参考。     

SWAT模型土壤数据库的本土化构建方法研究

SWAT模型是美国农业部开发的一个进行流域水文与非点源污染模拟的优选模型,北美与我国土壤分类系统差异而导致的SWAT模型土壤数据库在我国难于建立的问题是影响此模型在我国应用的瓶颈。鉴于此,以阿什河为例,采用联合国粮农组织公开的和谐世界土壤数据库1.1版为基础数据,结合SPAW模型计算,探索了一种便捷、有效的SWAT模型土壤数据库的本土化构建方法。经过检验,构建的阿什河流域SWAT模型的月相关系数(R2)达到了0.894、纳什效率(ENS)达到了0.892,取得了非常好的模拟效果。该方法可推进SWAT模型在我国的应用,提高我国流域水文和面源污染模拟与防控研究水平。     

基于SWAT模型的流域河网提取方法

为快速获得低等级河流的高精度河网,以松花江一级支流——阿什河为例,运用SWAT模型和河网密度相结合的方法合理计算集水面积阈值,通过最佳阈值的设定准确提取数字河网。研究结果表明:过大或过小的集水面积阈值都将导致所提取的河网与真实河网不符,当集水面积阈值5 km2时,河网密度及其一阶导数趋于稳定、二阶导数趋于零,说明河网变化趋于稳定,提取河网接近真实河网;当集水面积阈值分别为5、10和20 km2时,三者的模拟结果在平原区差距较小、在山区差距较大,其中当阈值为10 km2时,提取的河网与真实河网吻合度最高。采用相对误差Re、相关系数R2和纳什效率系数Ens对模拟结果进行验证和评价,结果显示,当集水面积阈值为10 km2时,Re=6%、R2=0.996、Ens=0.987,模拟结果最好。     

基于SWAT模型的阿什河流域径流模拟适用性研究

以阿什河流域为研究区,在GIS技术支持下,应用SWAT模型进行了流域径流模拟。利用SWAT-CUP,采用阿城水文站1996年—2005年连续10年的实测月均径流数据对模型进行了校准;采用2006年—2010年连续5年的实测月均径流数据对模型的适用性进行了验证。采用相对误差(RE)、决定系数(R2)以及Nash-Sutcliffe效率系数(ENS)作为模型适用性的评价系数,验证期RE、R2及ENS分别为22.14%、0.91和0.86。结果表明,SWAT模型对流域长期连续径流模拟具有较好的适用性,具有一定的推广意义。     

铁炭-Fenton联合预处理CLT酸酸析废水效能

针对我国高产量有机颜料CLT酸,采用铁炭微电解-Fenton联合工艺对其产生的酸析废水进行预处理效能研究,分别考查进水pH、反应时间、铁炭比例、过氧化氢投加量及投放时间等因素对CLT酸酸析废水处理效果的影响.结果表明:当原水COD在28.1～34.5 g/L时,控制进水pH 2.5左右、铁炭比2∶1、反应时间60 min的条件下,铁炭微电解预处理工艺对COD的去除率大于32%;向微电解出水投加30%(质量分数)、0.15 mol/L的过氧化氢溶液进行Fenton预处理,在常温、反应时间60 min的条件下,对COD的去除率大于43%,废水可生化性由原水的0.08提高到0.43.     

生物絮凝剂产生菌的鉴定及对EE2的去除效能

从活性污泥中筛选出一株高效生物絮凝剂产生菌J1,经鉴定该菌为克雷伯氏菌(Klebsiella sp.)。菌株J1的生物絮凝剂产率为2.15 g/L,絮凝率为90.83%。利用产絮菌J1发酵产生的生物絮凝剂MFX去除水中的17α-乙炔雌二醇(EE2),在絮凝剂投加量为8 mL、助凝剂投加量为1 mL、初始pH值为5、反应时间为1 h的最优条件下,对EE2的去除率可达90%;pH值对生物絮凝剂去除EE2的影响最大,其次为助凝剂投加量、絮凝时间和絮凝剂投加量;结合表面电荷及Zeta电位的变化情况,推测该絮凝过程以电中和作用为主。     

利用农业废弃物处理水体重金属污染的研究进展

水体中的重金属在环境中具有持久性、毒性和累积性特点,因此对其污染修复一直是环境污染治理领域关注的焦点。传统的重金属去除方法成本较高,同时会产生大量有毒有害的化学污泥。农业废弃物是一种天然、廉价、可再生、可替代的高性能吸附材料,在吸附去除水体重金属方面得到了实际应用,其吸附动力学模型及吸附机理也得到了初步的探究。结合目前国内外研究成果,着重介绍了近年来利用农业废弃物处理水体重金属污染的研究进展,并提出今后的研究方向。