原料半焦和FeCl_3改性半焦脱除模拟烟气中气态Hg~0的实验研究

在固定床实验台上,利用内蒙古霍林河褐煤半焦及其改性半焦对模拟烟气中的气态Hg0进行吸附实验。结果表明:与原料半焦相比,在140℃下、经FeCl3溶液改性半焦吸附效率有明显提高,并且长时间维持在90%以上;改性半焦对气态Hg0具有较高的吸附稳定性。BET测试结果表明,半焦经FeCl3溶液处理后,孔道发生部分堵塞或破坏,使得半焦的孔隙结构发达程度有所降低;XRD测试表明,改性半焦中无定形炭的结构并未发生变化,表面Fex Oy以高度分散的无定形状态存在;FTIR分析结果表明,FeCl3溶液处理使半焦表面O—H官能团和C O官能团的含量增加。     

Development of emergency water quality standard for Cr6+ and Hg2+ in Liao River basin

The acute toxicity data of Cr＋ and Hg2＋ to the aquatic organisms in Liao River basin was collected and screened. Calculated results of criteria values using popular species sensitivity distribution （SSD） methods were evaluated through data analysis. The comprehensive methodology of emergency water quality standards （EWQSs） was established on the basis of the SSD method of Australia and New Zealand according to the evalu- ation results. The affected fractions of the aquatic organisms were set to be 5 %, 15 %, 30 % and 50 %, corre- sponding to the risk grades of Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ and IV, and four-grade EWQSs, respectively. The EWQSs for Cr6＋ and Hg2. in the Liao River were derived and the corresponding risk indicators were also proposed. The results showed that the four-grade EWQSs for Cr6＋ were 2.85 μg/L, 21.0 μg/L, 161 μg/L and 797 μ/L, respec- tively, and the risk indicators were daphnia （grade Ⅱ ）, shrimp （grade Ⅲ）, and the bighead fish or tadpole （grade IV）. The four-grade EWQSs for Hg2＋ were 0.59 μg/L, 2.32 μg/L, 6.25 μg/L and 15.6 μg/L, respective- ly, and the risk indicators were crucian carp or daphnia （grade Ⅱ）, shrimp （grade Ⅲ）, and worm or crab （grade IV）. The results provided valuable information for the risk analysis of sudden ambient water environmen- tal pollution accident.     

大气悬浮颗粒物中重金属含量和形态分析

对某大学校园内教学区、生活区和校外交通干道3个采样点秋冬季的大气颗粒物(TSP和PM10)浓度和颗粒物中的重金属元素Cu、Zn、Pb和Cr的浓度和形态分布进行了研究分析.结果表明:不同区域的TSP和PM10浓度差别较大,其中教学区最高,校外交通干道次之,生活区最低.TSP和PM10中Cu和Cr的含量较低,Zn和Pb的含量较高.TSP中重金属的总含量大于PM10,但是PM10中重金属所占的百分比大于TSP.从形态分布来看,TSP中Zn有40.76%存在于残渣态(S5)中,PM10中Zn有53.43%存在于可交换态(S1).而TSP和PM10中Cu在S1～S4中分布较多,Pb主要存在于残渣态(S5)中,Cr的主要存在形态是氧化物结合态(S3)和残渣态(S5).对TSP和PM10中重金属的生物有效性评价可知,Cu的可生物利用态含量最高,Zn、Pb和Cr的可生物利用态含量较低.     

复合氧化改性活性炭的物性及其对甲苯的吸附性能

利用4种化学试剂(HNO3溶液、NH3溶液、H2O2溶液与Fe(NO3)3溶液)对商业活性炭进行化学氧化改性。在含5%氧气和95%氮气的混合气体中,对改性活性炭进行热复合氧化改性。采用热重分析仪、孔隙分析仪、傅里叶红外分析(FTIR)与Boehm滴定对活性炭结构与表面基团进行测试,并利用改性活性炭对甲苯进行等温吸附实验。研究结果表明:强氧化剂预处理活性炭有助于热复合氧化改性中活性炭微孔孔容的增大;活性炭表面含氧基团由化学氧化改性和热复合氧化改性共同作用产生,热改性温度较低时,其主要由化学氧化改性生成,温度较高时,酸性基团主要来源于氧气与活性炭表面的氧化反应;酸性基团的存在能够促进活性炭吸附甲苯;控制合理的热复合氧化改性条件,既可以增加活性炭表面酸性基团,又可扩充微孔孔容,从而综合提升活性炭对甲苯的吸附能力。     

硫酸改性活性炭及其去除水中Cr(Ⅵ)的研究

探讨了硫酸改性活性炭的制备方法,以及改性炭吸附去除水中Cr(VI)的效果、条件与作用机理.结果表明,硫酸改性活性炭制备方法为:将5 g原炭浸泡在100 mL浓度为1 mol/L的硫酸溶液中改性时间4 h,改性温度60℃.改性炭吸附去除Cr(VI)的最佳方式为:溶液pH值3-5,改性炭投加比为1:100(重量比),(补充单位),Cr(VI)去除率为95.6%(较原炭提高了19.6%).改性炭强化Cr(VI)去除的机理主要是:改性炭表面酸性基团含量显著增加,表面极性和亲水性增强,因而对亲水性的Cr2O72-离子吸附能力增强;且活性炭在改性过程中表面形成了大量带正电荷的基团,强化了与Cr2O72-负离子的异电吸附作用.     

厌氧氨氧化滤柱处理生活污水及稳定性

为探究厌氧氨氧化(ANAMMOX)处理城市生活污水的效果及稳定性,采用不含有机碳源的模拟废水梯度改变进水总氮质量浓度(240 mg/L降至50 mg/L),后改用含有机碳源的实际生活污水,实现了厌氧氨氧化生物滤柱超过140 d的稳定高效运行。研究结果表明:厌氧氨氧化生物滤柱在16~24℃时依然保持良好活性,但总氮去除负荷(NRR)随着温度的下降而显著降低,其变化规律符合Arrhenius方程,实际活化能为62.824 kJ/mol;进水总氮质量浓度降至50 mg/L未降低滤柱的处理性能及稳定性,同时由于游离亚硝酸(FNA)的抑制解除,NRR提高了10%;滤柱能够承受低基质所带来的高水力负荷,综合考虑NRR、总氮去除率(TNR)及水力负荷,滤速应控制在9.00~11.21m/h;当进水ρC/ρN(有机物质量浓度与氮素质量浓度之比)小于0.3时,可实现厌氧氨氧化与反硝化耦合,提高TNR;厌氧氨氧化生物滤柱能够实现对于中低温(16~24℃)、低基质(50 mg/L)并含有有机碳源(ρ(BOD)为15 mg/L)的生活污水的稳定高效处理,平均出水总氮质量浓度为9.38 mg/L,平均TNR达到了81.00%,平均NRR为0.93 kg/(m3·d),总氮处理达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A标准。试验全程超过300 d,厌氧氨氧化生物滤柱能够保持稳定性,厌氧氨氧化计量系数稳定,滤柱结构未因滤速、有机碳源的变化而改变。     

神秘的自然宝库——海南尖峰岭热带雨林

海南尖峰岭国家森林公园位于海南省三亚市北部乐东黎族自治县境内,距三亚市区90千米.公园始建于1976年,面积约16平方千米,保护对象主要是热带原始雨林和栖息于此的组冠长臂猿、孔雀雉等珍稀动物.在这片神秘的大森林里,生长繁衍着海南75％的植物和85％的野生动物种.尖峰岭地区还保存了中国整片面积最大的热带原始森林,其植被完整性和生物物种多样性位居全国前列,不亚于亚马孙河、刚果河及东南亚热带雨林.     

鸟粪蛛

2013年10月,我刊收到热心读者陈斯琪的来信。信中说:"我是广东省增城市的一名大学生,平时比较喜欢去郊外玩,见识过很多神奇的生物。上一周,我在郊外的薏米叶底下发现了一只类似蜘蛛的昆虫,形态十分奇特。让我意外的是,在网上查阅了很多资料,依然不能确定它的名字。我知道《大自然》是宣传自然生态环境保护、普及生物科学知识的科普杂志,实力雄厚,有很多专家学者的支持。因此,我怀着求知之心向你们请教:这究竟是什么动物?期待你们的回信。谢谢!"     

气候变化对野生动物的影响

气候变化可能导致的生物多样性丧失、物种灭绝速度加快等问题不容忽视。由于气候变化,某些野生动物种群数量可能下降,食物链上相关生物的物候变化可能发生不同步变化等,气候变化对生物自然分布、繁殖与演化也可能有较大的影响。     

冰期非对称气候变化模式与生物多样性的形成机制?

生物多样性的形成与维持机制是生态学中最具挑战的核心问题之一.本文研究了大量冰期相关文献,发现冰期除周期性的气温变化之外,每个气温变化周期都经历了漫长的降温过程和相对快速的升温过程,由此提出了冰期"慢降—快升"非对称气温变化模式.在非对称气候变化模式下,地球上的生物地理分布随之发生"慢退—快进"的收缩和扩张,群落中的物种经历了长时间的隔离和相对快速的重组,呈现"聚少离多"的特征.同时,通过许多亲缘地理学的研究案例,发现物种的遗传变异多发生于缓慢降温阶段,在升温阶段时,这些已经存在的突变常沿不同路线扩张,并再次相遇,是遗传变异重组的过程.本文提出通过建立大尺度的天然群落格局平台,涵盖群落"慢退—快进"历史演变过程,结合亲缘地理学方法,从多尺度、多维度真实地还原群落形成和维持过程,预测气候变化和人类影响下生物群落的未来.