电催化氧化降解内分泌干扰物阿特拉津

为探索一种降解阿特拉津的新型有效方法,以Sb掺杂钛基SnO2电极为阳极,不锈钢板为阴极,采用电催化氧化技术对阿特拉津废水进行降解,研究不同影响因素对阿特拉津降解效果的影响,并分析阿特拉津的降解途径.结果表明:当电流密度为200 A/m2、阿特拉津初始质量浓度为10 mg/L、溶液pH值为6.97、反应30 min后,阿特拉津去除率达100%,此时能耗仅为6.67×10-2kWh/g.阿特拉津的电催化氧化降解过程主要为脱烷基、脱氯-羟基化、烷基氧化等反应,伴随着阿特拉津的降解,生成OHA、DAA、ANE等一系列中间产物.电催化氧化方法可经济、有效地去除水中阿特拉津.     

阿特拉津降解菌Pseudomonas sp. ZXY-1的分离鉴定及降解动力学

为深化微生物修复技术在阿特拉津降解中的应用,从受农药污染的土壤中分离出一株高效阿特拉津降解菌株ZXY-1.经鉴定(形态特征、生理生化特征、16s rRNA序列分析)ZXY-1为假单胞菌属(Pseudomonas).研究表明,ZXY-1在11 h内可完全降解初始质量浓度为100 mg/L的阿特拉津,降解效率为9.09 mg/(L·h).同时,实验得到ZXY-1的最适生长条件分别为温度30℃、pH 8.0、摇床转速150 r/min、接种量3%.在最适生长条件下,阿特拉津初始质量浓度20~80 mg/L内,菌株ZXY-1的降解符合一级动力学方程;在100~250 mg/L内,菌株ZXY-1的降解符合零级动力学方程.随着初始阿特拉津质量浓度的升高,菌株ZXY-1的生长受到抑制作用,在降解过程中菌株细胞的生长符合Haldane生长抑制模型,其相关动力学参数为μ_(max)=0.696 h~(-1),K_s=98.55 mg/L,K_i=142.6 mg/L.本研究菌株可为含有阿特拉津工农业废水的生物修复提供可行性选择.     

环境水体中痕量阿特拉津的检测

研究了用固相萃取-气相色谱技术检测环境水中痕量阿特拉津的分析方法.此方法的检出限(3σ)为0.11μg·L-1,线性范围为0.1μg·mL-1～10μg·mL-1,添加回收率在70%～106%之间.用该方法实现了对地下水、河水、农田地表水中痕量阿特拉津的检测.     

核桃壳基生物炭对水中阿特拉津的吸附研究

以农林废弃物核桃壳为原料,采用热解法制备了多孔生物炭材料(BC).用BC吸附水中残留的农药阿特拉津,考察了吸附剂BC投加量、废水p H值、反应时间等因素对吸附过程的影响,并探究了吸附机理.结果表明:核桃壳生物炭比表面积高达489.7 m2/g,优于其它农林废弃物基生物炭;在阿特拉津农药废水的pH值为7、BC投加量为2....     

新型自支撑SnO2-Sb阳极氧化降解阿特拉津性能研究

基于传统的Sb掺杂SnO2/(SnO2-Sb)材料的电极制备方法通常是在平面基底上涂覆催化剂层,传质受限较明显,限制反应速率。且由于基底和催化剂材料之间存在应力,催化剂易脱落,电极寿命有限。本文以果糖为成孔剂,采用压片成型和高温烧结的方法制备自支撑三维多孔ATO(Fru-ATO)阳极,并且以阿特拉津(Atrazine, ATZ)为目标污染物评估电极的电催化性能。通过扫描电子显微镜和X射线衍射分析仪(XRD)对电极形貌和结晶性进行表征分析,考察了不同的烧结温度对阳极结构和性能的影响。结果表明,随着烧结温度的升高,阳极材料的颗粒尺寸增大,XRD峰形更尖锐、峰强更高,析氧电位逐渐正移,对ATZ的降解效果也逐渐提高。本文还探究并优化了溶液初始pH值、电解质浓度和施加电流密度条件。在初始溶液pH值下,电流密度10 mA cm-2,0.1 mol L-1 Na2SO4电解质溶液中,1 000-Fru-ATO阳极在30 min内降解90%的ATZ(20 mg L-1),60 min内降解99%的ATZ,且在十次循环实验中保持良好的循环稳定性。1 000-Fru-ATO阳极的优秀性能源于其结晶度高,电极内部氧化锡结构排列有序,有利于电催化氧化过程中的电荷转移。同时,该电极具备的三维多孔结构暴露出更多的活性位点,提高了传质效率。因此,传质和电荷转移的同时增强促进了活性氧物种(Reactive oxygen species,ROS),尤其是单线态氧（Reactive oxygen species,ROS）的生成,从而实现ATZ的快速降解。     

微生物降解作用对稠油理化性质的影响

微生物采油技术(MEOR)的主要机理之一就是利用微生物降解原油中的胶质、沥青质等重质组分，降低原油粘度和凝固点，以达到改善原油物化性质的目的。利用从原油及含油污水中分离、选育出能有效降解稠油中重组分的菌种对青海、胜利、辽河、大港等油田的稠油进行了微生物降解实验，分析了细菌降解对原油饱和烃、芳烃以及胶质、沥青质各组分在原油中相对含量和内部组成的影响。结果表明，细菌作用引起原油性质发生明显变化，原油中胶质、沥青质含量降低9％以上，其组成和结构也发生了一定的变化，原油饱和烃轻重组分比值变大，粘度和凝固点分别降低15％和20％左右。大大改善了原油的物化性质。     

冻融对小兴安岭湿地土壤微生物碳、氮和氮转换的影响

为研究冻融对中国北方寒带湿地土壤碳、氮元素循环的影响,以小兴安岭乌伊岭国家级湿地保护区为研究对象,分析了冻融作用下的湿地土壤中微生物量碳(MBC)、氮(MBN)及土壤氮元素循环的规律.微生物碳、氮含量在冻融作用下均先增高后降低,分别在冻融3次和4次后达到最高值,最高增加了97.95%和116%.硝态氮含量先降低后升高,在2次冻融后达到最低值;铵态氮含量先增高后降低,在3次冻融后达到最高值.方差分析得出冻融对乌伊岭湿地土壤碳、氮元素的循环具有促进作用.     

PBS降解产物对土壤微生物生理特性的影响研究

以陕西的花园土为供试土壤,采用室内模拟,在土壤中添加一定量的聚丁二酸丁二醇酯（PBS）,研究不同分子质量的PBS降解产物对土壤呼吸强度和微生物（细菌、真菌、放线菌和微生物总量）数量的影响．研究结果表明：PBS1（Mn为1．60×10^4）和PBS2（Mn为3．00×10^）处理组均有利于土壤呼吸强度的增加,其中PBS2处理组的促进作用更加明显;PBS1和PBS2处理组在浓度较高时均有利于细菌、真菌、放线菌、微生物总量等数量的增加,但是两者在浓度较低时作用不明显．     

两种不同驯化方法对微生物降解特性的影响

利用逐级驯化和一次大剂量驯化两种方法对土壤微生物进行驯化处理,研究土壤微生物在驯化前后埘模拟洗衣粉废水中直链十二烷基苯磺酸钠(简称LAS)降解率的影响.结果表明,用这两种方法驯化处理土壤微生物对LAS的去除率均比未经驯化处理前去除率有所提高,而逐级加大剂量法驯化处理效果比一次加大计量法处理效果更佳.     

多孔建筑材料冻融现象研究中孔隙水冻结点的确定方法

为了定量地研究发生在多孔材料中的冻融现象,必须首先确定贮存在多孔材料中的液态水的冻结点。戌自由水不同,含湿多孔材料中孔隙水的冻地点是温度和液态水含量的函数,通过理论分析,提出了一种利用吸力势曲线或孔隙分布率曲线确定孔隙水冻结点的方法,这一方面已被应用到计算多孔材料冻融过程的模拟计算程序之中,大量的计算结果证明,该方法是有效的,作为该方法的应用,文中给出了一个模拟加气混凝土屋顶中结冰过程的计算实例。     

季冻区土坡冻融界面土体的抗剪强度参数衰减

季节冰冻区土质边坡在春融期经常发生浅层滑坡,现象表明:一般情况春融期滑坡面位于冻融土体交界面处,冻融界面处的土体抗剪强度直接影响该地区土坡稳定性.设计不同配比材料形成冻融界面的抗剪强度模型试验,得到对应不同土体含水量以及冻融循环次数条件下的剪应力,计算出不同含水量和不同冻融次数条件下对应的c,φ值,依据试验结果提出冻融界面土体抗剪强度参数值随着含水量和冻融次数变化时的损伤模型.研究结果表明,抗剪强度参数随该两影响因素的增加而发生损伤.     

混凝土的酸和冻融双重腐蚀效应与破裂特征

为了研究混凝土在各种侵蚀环境条件下的力学特性，采用模拟试验的方法进行了混凝土在酸腐蚀和冻融循环共同作用下的破裂过程试验，采用高精度数码照相机实时观测混凝土试件的荷载破裂过程，探讨了不同pH值和冻融循环次数下混凝土的表面侵蚀特征和力学性能，对酸和冻融双重腐蚀下混凝土的破裂过程进行了分析，得到了一些有益的结果.为进一步分析复杂环境下混凝土的内部损伤演化规律和本构模型的建立奠定了基础.     

季节冻土区灌区水工建筑物冻害破坏原因及防治措施

分析了季节冻土区渠系水工建筑物冻害的原因；提出了防治冻害破坏的措施。     

渠道混凝土衬砌冻融破坏原因及防治措施初探

论述了我国北方季节冻土区渠道混凝土衬砌陈融破坏原因、防治措施及采取的抗冻胀的结构形式。     

排水隔水法抗冻措施在衬砌渠道中的应用

阐述了衬砌渠道冻融破坏的原因,介绍了排水隔水法抗冻措施及施工中应注意的问题.     

正冻土中的水热耦合模型

根据温度梯度诱导薄膜水迁移的冻胀机理,建立了模拟标准样品无盐土冻胀过程的水热耦合模型。模型需要输入的参数包括：干密度、含水量、孔隙度、未冻水含量（－1℃)、导 热系数、渗透系数及边界温度条件、冻结周期和时间步长等。计算结果包括：冻胀量、冻结深度、冰分凝温度、冻结缘厚度。通过与实际冻胀实验结果比较,模型所预测的冻胀量和浆深与实测值相差分别为1.12%-15.77%和5.38%-10.35%,冻结缘的厚度变化在时间上有三种方式：即持续增大、 增大后逐渐减小、增大后相对稳定。     

冻结法加固土层技术在盾构出洞中的应用

针对盾构出洞难的问题,利用人工地层冻结加固技术,采用垂直局部冻结方案,所加固的土体强度高、均匀性好、隔水性好,取得了理想的施工效果.     

双向冻结单向融化土冻融循环下的融沉及压缩特性

自行设计了冻土冻融循环装置,基于此开展不同上边界冻结温度条件下粉质黏土的冻融循环试验.试验结果表明:1)随冻融次数增加,经高温冻结冻融作用和经低温冻结冻融作用当干密度ρd≤1.42g/cm3时,试样以压密变形为主,而低温冻结冻融作用后ρd1.42g/cm3的试样则以膨胀变形为主;第2次冻融作用与第1次冻融作用相比,高温冻结冻融作用后的试样融沉系数α0大幅度降低,而低温冻结冻融作用后的试样α0则表现为增加;随冻融次数增加,α0趋于稳定值α07,且α07随上边界冻结温度的增加而增加.2)当上边界冻结温度高于-2.8℃时(包含-2.8℃),不同干密度土样冻融1次后压缩系数mv均降低,当上边界冻结温度低于-2.8℃时,ρd≥1.42g/cm3的试样1次冻融后的mv增大,ρd1.42g/cm3的试样mv则减小;随冻融次数增加,mv逐渐增大并逐渐趋于稳定值mv7,且mv7随上边界冻结温度的降低而增加.     

冻融作用对原状黄土抗剪强度的影响规律

以西宁市某区域内原状黄土为研究对象,设计封闭系统下的三向慢速冻结试验、恒温恒湿的融化试验以及三轴剪切试验。基于土的莫尔-库伦强度理论,利用抗剪强度包线求解黏聚力和内摩擦角,研究不同冻融温度梯度下抗剪强度指标的变化规律。结果表明：随着温度梯度增大,黏聚力衰减速度显著,衰减为极小值时的最不利冻融温度梯度为-15~15℃;冻融黄土的黏聚力与冷端温度、融化温度有关;较低含水率和较小冷端温度耦合作用或较高含水率和较大冷端温度耦合作用时,与冷端温度相比,融化温度为主导影响因素。随着冷端温度的增大,不同含水率试样的黏聚力降低幅度呈先减小、后增大的规律,最不利的含水率为18.34%。内摩擦角呈现出不规律性波动,变化幅度约为0~14°。由试验数据拟合出黏聚力随冷端温度和含水率变化规律的计算式,经试验验证,计算式能较好地描述其变化特性。