环境工程专业优秀教学团队建设探讨

环境工程专业优秀教学团队在提高本科教学质量、培养高素质专业人才、推进教师队伍和教学科研改革等方面有重要作用。从教学团队组建、课程群教学改革、团队教学与科研工作关系、教学团队管理和绩效考评制度建设等方面探讨了环境工程专业教学团队的建设途径。     

淋溶条件下生物炭对矿区土壤中重金属迁移的影响

以玉米秸秆为原料在450℃下制备生物炭，将生物炭按5%的炭土比例施入矿区重金属污染土壤中。通过室内土柱淋溶试验，分析加入生物炭对土壤淋出液pH、重金属纵向迁移行为及重金属累积释放量的影响。结果表明：加入生物炭处理后土壤淋出液的pH显著高于对照处理，说明生物炭可以在一定程度上缓解土壤的酸性。与对照相比，添加生物炭降低了重金属向下层土壤迁移的风险，淋溶后土柱中Pb、Cu、Zn和Mn的纵向迁移量分别降低了65.93%、50.95%、49.29%和30.95%，生物炭对土壤中重金属纵向迁移抑制的顺序为Pb>Cu>Zn>Mn，生物炭对Pb的钝化效果最好。随着淋溶液体积的增加，Pb、Cu、Zn和Mn这4种重金属的淋溶累积释放量总体上呈现出前期快速溶出和后期缓慢溶出两个明显的阶段。4种重金属的累积释放量大小为Pb>Mn>Zn>Cu，添加生物炭后明显降低了重金属的累积释放量。对土壤中金属释放过程进行数学方程拟合后发现，应用Elovich方程能较好地描述重金属释放过程，说明这4种重金属元素在土壤中的淋溶和释放过程的机制不是单一反应过程，而是属于活化能变化较大的复杂反应过程。加入生物炭后各重金属的b值均低于对照组，重金属迁移速率随着生物炭的添加而降低，说明生物炭能提高土壤对重金属离子的吸附力，降低因土壤淋溶作用而引起的重金属迁移，可以实现对重金属复合污染矿区土壤的修复。     

复合缓蚀剂对碳钢腐蚀率的影响研究

目的研究异抗坏血酸钠、六偏磷酸钠、D-葡萄糖酸钠和硫酸锌的复配物在软化水水质中对碳钢腐蚀率的影响。方法通过静态挂片和旋转挂片实验,研究不同浓度、pH值、温度等条件下,复合缓蚀剂对碳钢腐蚀率的影响,对腐蚀机理进行探讨。结果在软化水pH=10,缓蚀剂质量浓度为150 mg/L,温度为50℃的条件下,复合缓蚀剂对碳钢有较好的缓蚀效果,静态挂片实验中碳钢的腐蚀率为0.0303mm/a,缓蚀率为86.31%;旋转挂片实验中碳钢的腐蚀率为0.0350 mm/a,缓蚀率为96.12%。结论在软化水水质中,碳钢的腐蚀率随着复合缓蚀剂投药量、溶液pH值的增大而降低,随着温度的升高而增大。     

牛粪、秸秆混合厌氧发酵制沼气研究

利用自行设计的恒温厌氧发酵装置研究了秸秆和牛粪配比、温度、初始pH对沼气发酵的影响。结果表明,发酵物秸秆和牛粪比例为1∶1时,发酵效果最好,累积总产气量为3 059 ml;温度为45℃时,发酵效果最好,累积总产气量为3 308 ml;初始pH为7.0时,发酵效果最好,累积总产气量为3 857 ml,甲烷含量为55.2%。     

耐氰碳酸盐矿化菌的筛选及原位固化氰化尾渣研究

从某含氰金矿尾渣中分离筛选得到一株高效矿化菌,经16S rDNA鉴定为芽孢杆菌(Bacillus sp),将其命名为JK-2。进行了JK-2诱导碳酸钙沉淀固化含氰金矿尾渣中重金属的研究,考察微生物诱导碳酸钙沉淀(MICP)过程后尾渣的固化效果及对重金属的固定率,同时利用SEM、XRD、FT-IR等表征分析MICP过程的产物。结果表明:JK-2能有效固化金矿尾渣,随着黏结液浓度的增加,固化后固化体的无侧限抗压强度增大,最高可达0.72 MPa。此外,固定金矿尾渣中易迁移态的重金属铅向碳酸盐结合态转化;尾渣中铅、铬的固定率分别达88.7%、63.5%;SEM显示固化后有大量的晶体形成,FT-IR图谱显示,固化产物中有CO_3~(2-)存在,经XRD测定,固化产物主要为方解石和球霰石。     

生物炭/铁酸锰对Zn^2+和Cu^2+的吸附性能试验

为探求吸附效果好、回收方便的吸附剂以解决重金属污染废水的处理难题,以玉米秸秆和铁酸锰为原料,通过溶胶-凝胶法以蛋清为络合剂经热解制备了一种生物炭/铁酸锰(BC/FM)复合材料,在对该复合材料扫描电子显微镜(SEM)和磁滞回线分析的基础上,进行了去除废水中Zn^2+、Cu^2+的吸附试验。结果表明,铁酸锰可有效地负载到生物炭上,形成官能团丰富、磁性良好的复合材料;BC/FM对Zn^2+、Cu^2+的吸附最佳pH值分别为5和6,并均在90 min达到吸附平衡,准二级模型能更好地描述BC/FM对Zn^2+、Cu^2+吸附过程;Langmuir模型拟合曲线和Freundlich模型拟合曲线分别适用于描述BC/FM对Zn^2+、Cu^2+的等温吸附过程,且均为自发吸热反应;BC/FM对Zn^2+、Cu^2+吸附机制主要为络合反应。     

民间绘画色彩在现代设计中的实践与应用

随着现代社会的发展,现代设计应运而生。随着对设计研究的不断深入,设计师们开始注重本土文化与现代设计的相互融合,二者交互影响既具有地域个性又不失地域风韵,因此,将民间绘画色彩及造型运用到现代设计中成为一种现代设计模式。本文主要针对现代设计中对于民间绘画色彩的结合与应用展开研究,继而为二者相互结合提供借鉴。     

改性煤矸石复合吸附剂的制备、表征及Cr(Ⅵ)吸附去除研究

以煤矸石为原料,添加石灰石、氯化铝两种材料,制备复合吸附剂处理含Cr(Ⅵ)废水.通过单因素实验确定了制备吸附剂最佳反应条件为煤矸石粒径200目,焙烧温度800℃,焙烧时间90 min,煤矸石与石灰石比例2∶3,氯化铝百分含量为10％.并确定了制得的复合吸附剂处理含Cr(Ⅵ)废水的最佳反应条件,在最优条件下对初始浓度为100 mg/L的含Cr(Ⅵ)废水去除率为91.28％.用X射线衍射、Boehm、扫描电镜、零点电荷、傅里叶红外光谱对自制吸附剂进行结构性能表征,结果表明,复合吸附剂的孔隙量及孔径增加,零点电荷升高,产生堇青石(Mg2Al4Si5O18)等具有活性物质.     

软化水中除氧剂与 pH 值对碳钢腐蚀率影响研究

目的针对供热管网软化水水质,研究在供热软化水中除氧剂乙醛肟和异抗坏血酸钠的除氧性能,以及添加除氧剂乙醛肟和异抗坏血酸钠、调节p H值对碳钢腐蚀率的影响。方法通过除氧实验、静态挂片和旋转挂片实验,研究除氧剂乙醛肟和异抗坏血酸钠的除氧性能以及添加除氧剂对碳钢腐蚀率的影响,用1 mol/L的氢氧化钠和碳酸钠溶液调节p H值对碳钢腐蚀率的影响,以及添加除氧剂后在p H=11时对碳钢腐蚀率的影响。结果在乙醛肟和异抗坏血酸钠的质量浓度为160 mg/L时,除氧率分别为45.68%和71.83%,碳钢的腐蚀率分别为0.1948,0.0728 mm/a;用氢氧化钠和碳酸钠调节p H值为11时,碳钢的腐蚀率分别为0.0751,0.0143 mm/a;在乙醛肟和异抗坏血酸钠的质量浓度为120 mg/L,p H=11时,碳钢的腐蚀率分别为0.0885,0.0365 mm/a;在乙醛肟的质量浓度为140 mg/L,p H=11时,碳钢的腐蚀率达到0.1531 mm/a。结论异抗坏血酸钠的除氧效果优于乙醛肟的除氧效果,碳钢的腐蚀率随着异抗坏血酸钠浓度的增加而降低,在乙醛肟浓度大于120 mg/L时,碳钢的腐蚀率随着投加量的增加出现先增大后减小的趋势;随着p H值的增大,碳钢的腐蚀率在降低。     

生物炭负载纳米羟基磷灰石复合材料的制备及对铅离子的吸附特性

以玉米秸秆为前体,在高温限氧条件下,将纳米羟基磷灰石（nano-HAP）负载于生物炭（BC）表面制备出了生物炭负载纳米羟基磷灰石（nHAP/BC）复合材料,并利用SEM、XRD和FTIR对其进行表征。批量吸附实验考察其对Pb²⁺的吸附特性,研究pH、投加量、吸附时间、初始浓度及吸附温度等因素对吸附的影响。通过吸附动力学、吸附等温线和吸附热力学分析了吸附特性,通过解吸实验考察了解吸再生效应,并对吸附机制进行了探讨。结果表明：与BC相比,nHAP/BC复合材料具备更好的吸附效果,25℃时理论最大吸附量为383.75mg/g。nHAP/BC对Pb²⁺的吸附符合拟二级动力学方程和Langmuir等温吸附模型,表明nHAP/BC对Pb²⁺的吸附为单分子层化学吸附。热力学参数ΔG < 0、ΔH > 0,表明吸附是一个自发的吸热过程。nHAP/BC对Pb²⁺的吸附机制主要包括nano-HAP的溶解-沉淀作用以及生物炭表面-OH和-COOH等含氧官能团的络合作用。nHAP/BC具有良好的循环利用能力,是一种潜在的Pb²⁺高效吸附材料。