采用生物净化滤柱同步降低CODMn并去除NH4+-N、Mn2+的启动过程研究

采用生物净化滤柱降低微污染水源水中的COD_Mn并去除NH₄⁺-N、Mn²⁺,考察净化启动过程中以及沿程的COD_Mn、ρ(NH₄⁺-N)、ρ(Mn²⁺)变化.结果表明,在71 d时,出水中的COD_Mn、ρ(NH₄⁺-N)、ρ(Mn²⁺)均低于《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006),并且COD_Mn最先达标,生物除锰效果受到NH₄⁺-N氧化过程中产生的NO₂^--N的影响.净化的沿程分析结果表明,随着净化启动的进行, COD_Mn的降低率和NH₄⁺-N的去除率逐渐提高,稳定阶段COD_Mn、NH₄⁺     

新冠肺炎疫情管控对武汉市空气质量的影响分析

为探究武汉市疫情管控期间的空气质量状况,将管控时期(2020.01.24—2020.04.08)的AQI (air quality index)、水溶性无机离子(NO₃^-, NH₄⁺, SO₄^2-, C1^-, K⁺, Ca²⁺, Na⁺, Mg²⁺)浓度均值与近6年相同时段的相应数据进行统计对比分析;以旬期为时间尺度,运用相关性分析法着重探讨管控期间AQI、水溶性无机离子与气象因素之间的关系.结果表明,管控期间空气质量较往年同时段好,优良率达到98.7%,首要污染物主要为PM2.5和O3-8 h. NO₃^-、SO₄^2-、NH₄⁺为管控以及历年相同期间水溶性无机离子的重要组分,管控期间NO₃     

蝌蚪状类弹性蛋白多肽相变特性分析

为研究不同盐类型及浓度对蝌蚪状ELPs₄₀相变特性的影响,探究霍夫曼斯特(Hofmeister)离子序中阴、阳离子对蝌蚪状ELPs₄₀相变温度的影响,通过设计、表达和纯化后,获得由谍标签/捕谍器(SpyTag/SpyCatcher),以及由40个重复的线性类弹性蛋白多肽所形成的2个蝌蚪型结构的ELPs₄₀.结果表明:蝌蚪状ELPs₄₀相变温度比ELPs₈₀相变温度高1.35 ℃;阴离子对蝌蚪状ELPs₄₀相变温度的影响符合Hofmeister离子序现象,但NH₄⁺,K⁺,Na⁺等阳离子却发生逆Hofmeister离子序现象;在NaCl,Na₂SO₄,NaNO₃,K₂SO₄,KCl,KNO₃,NH₄Cl,NH₄NO₃,(NH₄)₂SO₄等不同浓度缓冲液中,蝌蚪状ELPs₄₀发生相变所需的温度范围显著高于线性ELPs₄₀,这与其特殊的结构密切相关.     

西安市秋季大气颗粒物散射特征及其影响因素

 为研究污染条件下西安市秋季大气颗粒物的散射特征及其影响因素, 于2012 年11 月监测大气颗粒物散射系数并采集PM_2.5样品。探讨了大气颗粒物的散射日变化特征, 通过实验分析PM_2.5中水溶性离子(Na⁺、NH₄⁺、K⁺、Mg²⁺、Ca²⁺、F^-、Cl^-、NO₃^-和SO₄^2-)和含碳物质(有机碳和元素碳)的污染水平, 并讨论它们的来源及对散射系数的影响。结果表明, 颗粒物的散射系数均值为(579±387)Mm^-1, 夜间高日间低。PM_2.5质量浓度与散射系数呈现出较强的线性关系(相关系数为0.85), 通过回归方程得到PM_2.5散射效率为3.09 m²·g^-1。在PM_2.5化学组分中, 有机物对消光系数的贡献最大, 占52.3%;其次是NH₄NO₃和(NH₄)₂SO₄, 贡献率分别为16.2%和13.7%。     

高负载铜基SSZ-13分子筛催化剂SCR模型研究

随着日益严格的排放法规出台，降低重型柴油机的氮氧化物(NO_x)排放已成为研究的重点．为提高SSZ-13分子筛催化剂在低温下的二氧化氮(NO₂)转化效率，通过数值仿真的方法研究了高负载铜基的小孔径分子筛催化剂在不同工况下的最佳NO₂占比情况．利用GT-SUITE软件建立了一维反应器模型以及催化反应动力学模型，采用数值模拟计算的方法对选择催化还原(selective catalytic reduction,SCR)系统内化学反应进行了研究．模型考虑了423～673 K的温度范围内，氨气(NH₃)的吸附、脱附和氧化反应、一氧化氮(NO)氧化反应、NO_x的还原反应以及硝酸铵(NH₄NO₃)的分解反应，并且在排出气体中监测重要的温室气体——氧化亚氮(N₂O)的排放量．结果表明：在高负载铜基的SSZ-13分子筛催化剂作用下，NO₂与NH₃反应生成的NH₄NO<...     

望都夏季大气细粒子中水溶性无机盐及相关气态前体物的观测研究

采用气态污染物与气溶胶在线测量装置(GAC), 于2014年夏季对保定市望都县大气PM_2.5中水溶性无机盐及其相关气态污染物进行为期30余天的在线测量。结果表明: 观测期间站点为富氨环境,PM_2.5平均质量浓度为68.2 μg/m³, GAC测得的SO₄^2-, NO₃^-, Cl^-, NH₄⁺ 和K⁺分别是12.6, 8.5, 1.4, 11.7 和0.7 μg/m³, 占PM_2.5总组分的51%。上述观测参数均呈现明显的日变化:SO₂, SO₄^2-, NO₃^-, NH₄⁺ 和Cl^-均在早晨出现峰值, HCl 和HNO₃的峰值出现在下午, 而NH₃主要呈现昼夜变化。硫氧化速率(SOR)和氮氧化速率(NOR)的分析结果表明站点大气存在较强烈的二次转化过程, SOR和NOR的平均值分别为0.43 和0.22。SOR与NOR的变化特征显示, 气相氧化和液相反应均对颗粒物无机盐二次转化速率有显著贡献。     

氨法脱硫中亚硫酸铵的氧化工艺参数

通过改变亚硫酸铵初始浓度、硫酸铵初始浓度、反应温度、混合液pH值、空气流量、催化剂浓度, 研究氨法脱硫中亚硫酸铵氧化率的变化. 结果表明: (NH₄)₂SO₃的浓度与 (NH₄)₂SO₃的氧化率成反比关系; 初始 (NH₄)₂SO₄浓度越大, (NH₄)₂SO₃氧化率越低; 当反应温度为40~60 ℃时, 随着温度的升高,  (NH₄)₂SO₃的氧化率不断增大;  (NH₄)₂SO₃氧化率受混合溶液pH值的影响, 较合适的pH值为5.5; 当空气流量为100~400 L/h时, 随着空气流量的增大,  (NH₄)₂SO₃的氧化率增大; 随着催化剂CoSO₄浓度升高,  (NH₄)₂SO₃氧化率增大.结合氨法脱硫工程实例考虑, 当反应温度控制在50 ℃ 左右, (NH₄)₂SO₃采用低浓度氧化, 混合液pH值为5.5, 空气流量为300 L/h, 催化剂浓度较高时, (NH₄)₂SO₃的氧化率较高.     

岸滤系统对氨氮的吸附作用及影响因素分析

岸滤系统对水质的净化作用是傍河取水过程中水质安全的重要保障.哈尔滨第一水源地为典型的松花江傍河水源地，本文以其岸滤系统为研究对象，通过静态吸附批实验分析不同深度含水层介质对氨氮的吸附去除特征，并研究了氨氮初始质量浓度、温度、pH等对含水层介质吸附氨氮的影响.结果表明：不同深度含水层介质对氨氮的吸附作用符合准二级动力学模型和Langmuir模型，吸附过程为单分子层吸附，受化学作用控制；随深度增加，含水层介质对氨氮的吸附能力减小，岸滤系统的净水能力减弱；氨氮吸附量与初始质量浓度呈正相关关系，含水层介质对NH₄⁺的吸附为放热反应，温度升高抑制了吸附作用；pH增加，H⁺对NH₄⁺的竞争吸附作用减小，且含水层介质表面电负性增大，对NH₄⁺的吸附能力增强.综合对比可知，在10℃的中性环境下，岸滤系统对氨氮污染物的吸附去除效果最佳.     

裂隙水岩反应特征与雷诺数对溶解速率的影响

以中国首个地下大型水封油库——黄岛油库为依托,在不同雷诺数条件下进行花岗岩单裂隙水岩相互作用试验,分析花岗岩单裂隙水岩反应特征和雷诺数对花岗岩表面可溶矿物溶解速率的影响.研究结果表明,在酸性条件下花岗岩发生化学反应的主要矿物为榍石;水岩之间发生的最主要化学反应为CaTiSiO₅+4H⁺→TiO²⁺+H₄SiO₄+Ca²⁺,H₂O+CO₂HCO^-₃+H⁺和TiO²⁺+2H₂O→H₂TiO₃↓+2H⁺;0~10d内水岩化学反应最强烈,随后逐渐降低,直至达到平衡;流体流动能显著提升榍石的溶解速率,相比Re=2500工况,Re=500工况下流体流动对榍石溶解速率的影响更大,这是由于较高的流速降低了溶质运移速率,使得宏观化学反应速率降低.     

焦作市PM2.5污染化学组分特征及潜在源分析

利用2017年12月至2018年2月焦作市PM_2.5及其化学组分（水溶性离子和碳组分）数据,分析了观测期间焦作市PM_2.5化学组分特征及潜在源。结果显示:1)焦作市PM_2.5主要由NO₃^-、NH₄⁺、SO₄^2-、OC（Organic Carbon,有机碳）和EC（Elemental Carbon,元素碳）组成,观测期间平均浓度分别为30.26μg/m³、17.86μg/m³、16.47μg/m³、17.44μg/m³和4.27μg/m³,在PM_2.5中占比75.1%;2)焦作市冬季污染天NO₂和SO₂的二次转化程度更高且OC和EC的来源更为相似;3)本地源是焦作市冬季PM_2.5污染的主要潜在源,周...     

陕西关中地区大气氮湿沉降特征分析

为了进一步了解陕西关中地区大气氮沉降的变化特征，采用降水采集法对宝鸡2018年大气氮湿沉降进行了观测，并对雨水中可溶性无机氮浓度及沉降通量的动态变化进行了分析.结果表明：(1)雨水中NH₄⁺-N和NO₃^--N月平均质量浓度为1.581 mg/L和1.369 mg/L，且降水量少的月份雨水中氮素浓度较高；(2)NH₄⁺-N和NO₃^--N在雨水中的季浓度均呈现冬季高、夏季低的趋势；(3)大气氮湿沉降通量为9.728 kg/(hm²·a)，其中NH₄⁺-N和NO₃^--N分别占53.6%和46.4%，且降水量多的季节氮沉降通量也相应较高；(4)大气氮总沉降通量达23.713 kg/(hm²·a)，约占当地农田氮肥施入的10%.     

一类四阶非线性发展方程的整体吸引子

利用解的先验估计和算子半群的渐近紧性, 考虑描述动力学控制晶体生长过程的四阶非线性发展方程的整体动力学行为, 证明当方程的初值属于H¹(0,1)时, 在H⁴(0,1)空间中方程整体吸引子的存在性.     

团簇Co3NiB2异构化反应的动力学与热力学研究

为确定团簇Co₃NiB₂最终能稳定存在的优化构型并探究不同异构化反应在不同温度下与平衡常数、指前因子之间的关系,基于密度泛函理论与过渡态理论在B3LYP/Lanl2dz水平下结合范特荷夫方程与阿伦尼乌斯方程,分别从化学动力学与化学热力学角度对团簇Co₃NiB₂的异构化反应进行深入讨论.研究结果表明:构型1⁽⁴⁾～4⁽⁴⁾能大量稳定存在,且连串反应7⁽⁴⁾→5⁽⁴⁾→4⁽²⁾→1⁽²⁾最容易发生; 依据范特荷夫方程积分式可知平衡常数的对数ln K与1/T呈线性关系,依据阿伦尼乌斯方程的衍生公式可知ln A与1/T同样呈线性关系; 当T=298.15 K时,ln K与反应物和生成物的能量差ΔE呈正相关关系,且同时满足线性方程ln K(T)=0.404 31ΔE+0.388 26.研究预测团簇各个优化构型所能发生异构化反应的平衡常数K的取值范围为0.946 0～9.431 9×10¹⁹.     

硫酸钡结垢动力学瞬态模型研究

注水是维持地层压力及提高原油采收率的最主要开发方式。当注入水与地层水混合后,由于注入水中的SO₄^2-与地层水中的Ba²⁺的化学不相容性,将产生BaSO₄垢,堵塞储层的孔隙与喉道,造成严重的储层损害。为了定量预测硫酸钡结垢量,首先,在Bedrikovetsky经典动力学模型的基础上,详细推导了含扩散项的硫酸钡结垢动力学瞬态模型,对模型有限差分并利用第四和第五阶Runge-Kutta方程求出数值解,避免了国内外已有的模型求解过程中做出岩芯入口端Ba²⁺浓度与SO₄^2-浓度比远小于1的假设,提高了模型的适用性。然后,通过岩芯瞬态驱替实验测定岩芯出口端Ba²⁺的浓度,利用浓度数据反演出模型中的两个重要系数——扩散系数和反应速率常数。最后,研究了低SO₄^2-浓度的注入水驱替不同PV时岩芯中硫酸钡结垢量的分布。结果表明：随着驱替体积增加,岩芯内的硫酸钡结垢量增大;沿岩芯长度方向上的结垢量呈先增大后减小趋势;岩芯内最大结垢量的位置向岩芯中部偏移。     

二维CrPS4异构化反应的热力学与动力学研究

本文依据拓扑学原理，从热力学和动力学角度出发，利用密度泛函理论，对团簇CrPS₄的异构化反应进行研究。结果表明：团簇CrPS₄的异构化反应过程主要依赖于非金属原子之间键的断裂和生成，异构化反应的生成物稳定性越好，反应物与生成物稳定性相差越大，异构化反应的平衡常数就越大，反应进行得就越完全；反应物越不稳定，本身含能就越高，跃迁到活化状态所需要的活化能就越低，就越容易发生异构化反应；所有构型均能通过异构化反应转化为稳定性较好的构型1⁴、 1²、 3⁴、 2²和2⁴。5⁴-2⁴和6⁴-1⁴的反应速度最快且进行得最彻底。熵增反应正反应的指前因子大于逆反应指前因子，对正反应速度促进作用更大，这一差值使得异构化反应越易进行。     

FeVO4-H2O2体系中酸性品红的降解性能研究

为提高印染废水的高效、快速降解,进行了FeVO₄催化降解酸性品红水溶液的研究,考察了双氧水的初始浓度、催化剂用量和反应温度对脱色率和反应速率常数的影响。结果表明:在使用FeVO₄作为非均相Fenton催化剂时,酸性品红的氧化降解反应可以使用假一级反应动力学模型进行描述。FeVO₄投加量的增加和温度的增大都可以显著提高酸性品红降解反应速率常数。在H₂O₂浓度为13.6 mmol·L^-1,FeVO₄投加量为1.0 g·L^-1,温度25 ℃条件下,60 min时FeVO₄对酸性品红水溶液的降解率达到94.5%。同时,根据不同温度下的反应速率常数,并结合Arrhenius方程计算出酸性品红降解过程的假一级反应的活化能Ea为60.24 kJ·mol^–1。为利用多相类Fenton催化剂方法处理含酸性品红的印染废水提供理论依据。     

钴离子交换H型及Na型ZSM-5的表征及乙烷氨氧化反应性能

采用液相离子交换法制备了不同钴含量的Co-HZSM-5和Co-NaZSM-5分子筛催化剂, 通过NH3-TPD,IR,UV-Vis及H₂-TPR等手段对催化剂的酸碱性质及氧化还原性质进行表征, 并与乙烷氨氧化反应性能进行了关联. 结果显示, 无论H型或Na型ZSM-5分子筛, Co²⁺离子的引入均导致两种新的L酸中心生成. 共存阳离子（H⁺,Na⁺）对Co²⁺离子的氧化还原性质有很大影响, 从而对乙烷氨氧化反应性能产生影响.     

碳酸盐体系中砷酸复盐选择性沉砷研究

针对碳酸盐体系下常规金属砷酸盐沉淀法无法高效选择性除砷这一难题,提出通过砷酸复盐选择性沉淀实现砷酸盐与碳酸盐选择性分离的方案。基于25℃时Mg²⁺-NH₄⁺-AsO₄^3--CO₃^2--OH^--H₂O体系的热力学平衡图,研究通过砷酸复盐(MgNH₄AsO₄)沉淀实现砷酸盐和碳酸盐选择性分离的理论基础,并结合具体砷酸复盐沉砷实验,分析体系中CO₃^2-,Mg²⁺和NH₄⁺初始质量浓度对最终除砷效率及砷渣品位的影响。研究结果表明：增大CO₃^2-质量浓度会降低砷酸复盐除砷率和砷渣品位,增加Mg²⁺初始质量浓度虽可提高除砷率,但会增加砷渣中MgCO₃的摩尔分数,进而...     

Hartree方程的低正则算法

构建了一种Fourier积分器来求解非线性Hartree方程,这种指数型积分器是显式的,且可通过快速Fourier变换实现一阶收敛.通过严格的分析,证明对任意的■,该格式对于H^γ+1空间中的任何初始数据都提供了一阶精度.即,固定时间T,存在常数C=C(T,‖u‖_L^∞([0,T];H^γ+1))>0,使得‖uⁿ-u（t_n）‖_H^γ_（T）^d≤Cτ,其中uⁿ为在tn=nτ处的数值解.</sub>     

化学修饰型PRB反应介质草炭土的制备及性能

选用11种化学试剂对渗透性反应墙(PRB)反应介质草炭土进行修饰, 并分析吸附前后草炭土的微观结构. 结果表明： 经HCl,NaOH,CH₃COOH,Mg²⁺,Na₃C₆ H₅O₇和PO^3-₄修饰后的草炭土吸附总石油烃(TPH)的能力降低; 经Ca²⁺ ,Fe³⁺,Cu²⁺,乙二胺四乙酸(EDTA)和腐植酸修饰后的草炭土吸附TPH的能力升高, 其中, 经0.100 mol/L Ca²⁺修饰后的草炭土去除地下水中TPH为92.26%, 其吸附规律符合Langmuir等温吸附方程, 理论最大吸附量为2.04 g/g; 吸附动力学规律遵循准二级动力学方程, 吸附60 min后达到动态平衡; 草炭土通过物理吸附和化学吸附去除石油污染物.