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期刊信息/Journal information
安全与环境学报
安全与环境学报

冯长根

双月刊

1009-6094

aqyhjxb@263.net;aqyhjxb@bit.edu.cn

010-68913997

100081

北京市海淀区中关村南大街5号

安全与环境学报/Journal Journal of Safety and EnvironmentCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊是安全与环境学科的学术性双月刊,主要刊载石油、化工、生态、环境、矿业、信息、网络、冶金、建筑、交通、勘探、国防等领域的相关论文。本刊的办刊宗旨:交流安全与环境方面研究的最新成果,发展安全与环境科学技术,培育安全与环境科研队伍,为中国和全球的工业安全和环境保护服务。本刊主要读者对象:相关科研院所科技工作者,大中专院校相关师生,政府部门管理及决策者,厂矿企业技术人员及管理人员。本刊特别注重为博士生、硕士生科研服务。
正式出版
收录年代

    秸秆废物高值转化5-羟甲基糠醛的研究动态分析

    龙於洋范丽娇沈东升王璐璐...
    263-270页
    查看更多>>摘要:废弃秸秆产量大,以秸秆类生物质废物制备5-羟甲基糠醛(5-hydroxymethylfurfural,HMF),是绿色安全资源化处理处置的途径之一,可有效缓解固废处置、可再生能源发展和环境的压力,为国家战略储备提供新思路。为了解秸秆废物高值转化HMF的研究热点与发展趋势,借助文献计量方式进行归纳总结,利用VOSviewer和CiteSpace软件对关键词进行可视化分析。结果显示:近20 a,国内外研究热点主要聚焦于秸秆废物的预处理、生物质高值转化HMF的核心技术以及制备HMF的潜力提升策略等方面。然而,该领域发展过程中仍存在HMF产率低、预处理成本大、分离提纯困难和产业化困难等问题,还有待进一步的开发和探索。根据对研究主题发展脉络和突现词分析,推测制备液体燃料、精细化学品等可能是秸秆废物高值转化HMF的发展方向,可为秸秆废物高效高值利用提供科学支撑。

    环境工程学秸秆生物质废物5-羟甲基糠醛高值化文献计量学

    不同NaOH预处理浓度和预处理时间对麦秆常温厌氧发酵效率的影响

    张鸣李昂李雪米璇...
    271-279页
    查看更多>>摘要:在确保NaOH对小麦秸秆预处理效果的前提下,通过适当延长预处理时间可减少NaOH用量,进而降低二次污染风险,为小麦秸秆的户用沼气生产提供理论依据。采用自行设计的厌氧发酵装置,研究不同NaOH预处理质量分数和预处理时间对小麦秸秆常温(20 ℃)厌氧发酵效率的影响。结果显示,在小麦秸秆常温厌氧发酵时,NaOH质量分数为3%时的预处理效果优于质量分数为0和6%的预处理效果;在预处理7~28 d时,纤维素、半纤维素和木质素的脱除率分别为 3。66%~8。07%、43。08%~46。43%和 47。88%~51。44%;发酵时的初始pH值为8。36~8。47,108~113 d发酵基本完成,累积产甲烷1 565。80~1 833。16 mL,干物质累积产甲烷体积为97。86~114。57 mL/g,产甲烷速率为13。86~16。97 mL/d,甲烷体积分数为50%~58%的持续时间为57~72 d。通过响应面模型试验得到最优预处理条件为:NaOH质量分数为4。36%,预处理时间为12。44 d。该条件下干物质甲烷产量的实测值为113。76 mL/g,与预测值接近,相对误差小于5%,表明模型有效。综合判断,在小麦秸秆常温(20℃)厌氧发酵时,利用质量分数为4。36%(以秸秆干重计)的NaOH对秸秆进行预处理切实可行。

    环境工程学小麦秸秆厌氧发酵NaOH预处理累积产甲烷体积响应面

    中国西南地区电解锰渣特性分析及影响因素研究

    高红何莉莉岳波孟棒棒...
    280-289页
    查看更多>>摘要:电解锰行业发展面临的困境之一是锰渣的处理处置方法。为探索绿色低碳的锰渣无害化处理技术,选取中国5家典型电解锰企业新、旧电解锰渣,通过其理化特性及浸出毒性分析,研究堆存条件、时间及工艺参数等因素对不同企业锰渣特性的影响。结果显示:不同企业的新、旧锰渣平均质量含水率相差最大时均达19%以上,浸出液pH值最高分别相差0。95、1。45,不同企业新鲜锰渣的SiO2和Al2O3平均质量分数最大相差分别为43。18%、146。25%,且可溶性盐质量分数均超过10%,未达到填埋入场标准。锰渣中石膏和石英的质量分数随堆存条件和时间发生不同的变化。企业C在堆存过程中石膏和石英的质量分数在增加,而企业E锰渣中烧石膏质量分数在增加,石英质量分数在减少。历史锰渣浸出液中Mn2+和氨氮(NH4+-N)的质量浓度较高,分别超过GB/T 8978-1996 一级排放标准限值的65。92~935。00倍和2。56~63。80倍,表明长期堆存的锰渣仍存在较大的环境污染风险。不同地区企业的锰渣应通过无害化处理与资源化利用来降低其环境污染风险,须根据化学成分、理化性质不同选择合适的资源化方式。

    环境工程学电解锰渣无害化处理资源化利用理化性质浸出毒性

    赤泥渗滤液对GCL多尺度孔隙结构及防渗性能影响

    陈星黄涛彭道平赵锐...
    290-301页
    查看更多>>摘要:赤泥渗滤液会对赤泥堆场使用的土工合成黏土衬垫(Geosynthetic Clay Liner,GCL)防渗性能造成负面影响,易产生渗滤液渗漏风险,严重威胁地下水和土壤环境安全。为了从多尺度孔隙结构角度揭示GCL对赤泥渗滤液的防渗机理,通过柔性壁渗透试验获取GCL对赤泥渗滤液的渗透系数,利用XRD试验分析蒙脱石晶体结构和质量分数的变化,描述固液相互作用,并开展压汞试验和氮气吸附-脱附试验,定量探究渗透液体对GCL中膨润土多尺度孔隙结构的影响。结果显示,具有高离子强度的赤泥渗滤液可以压缩GCL中膨润土的扩散双电层厚度,抑制渗透膨胀过程,进而导致作为渗流通道的集合体内和集合体间孔隙(渗流孔隙)体积增大,GCL渗透系数大幅增加;强碱性的赤泥渗滤液能溶解具有吸水膨胀性的蒙脱石,生成非膨胀性的次生矿物。通过降低膨润土膨胀性能和堵塞孔隙作用可改变膨润土多尺度孔隙结构,进而影响GCL渗透系数。天然钠基GCL的防渗性能好于人工钠化GCL,这是因为前者蒙脱石质量分数较高,具有更好的膨胀性能,相同赤泥渗滤液渗透后,天然钠基GCL依旧可以保持较小的渗流孔隙体积。具有更高离子强度和更强碱性的赤泥渗滤液会因剧烈的固液相互作用,导致渗透后的GCL具有较大的渗流孔隙体积和较高的渗透系数。

    环境工程学赤泥渗滤液土工合成黏土衬垫渗透系数固液相互作用多尺度孔隙结构

    赤泥对磷石膏生物胶结的充填性能影响研究

    石英闵洁童森森冯娟...
    302-311页
    查看更多>>摘要:为了解决充填骨料磷石膏强酸性劣化生物胶结充填体材料性能的问题,提出引入碱性固废赤泥的方法,探究添加不同质量分数的赤泥对磷石膏生物胶结充填料浆和充填体力学性能的影响。结果显示:在微生物诱导碳酸盐沉淀(Microbially Induced Calcite Precipitation,MICP)作用下,充填骨料中赤泥质量分数从0提高至80%时,充填料浆的泌水率由17%增至44%,表观黏度由585 mPa·s降至121 mPa·s,初、终凝时间分别增加了 139%和135%。赤泥质量分数影响磷石膏生物胶结充填体的单轴抗压强度(Uniaxial Compressive Strength,UCS)。当赤泥占骨料总质量的20%时,充填体强度最高,为2 070 kPa,而过高的赤泥添加质量分数会导致UCS降低。强度的变化与赤泥的高碱性和干缩性有关。研究为碱性固废赤泥在磷石膏生物胶结充填中的应用提供理论基础和技术支撑,实现了固废资源化利用。

    环境工程学赤泥磷石膏充填微生物诱导碳酸盐沉淀(MICP)巴氏芽孢杆菌

    壳聚糖改性生物炭对海南酸性红壤的改良试验研究

    卢徐节符帝俊黄华集王浩天...
    312-321页
    查看更多>>摘要:针对海南酸性红壤结构退化、地力贫瘠以及利用大量农业废弃物制备生物炭用于改良土壤的问题,通过盆栽试验筛选了适宜海南酸性红壤的改良剂。为了提高生物炭的性能,采用壳聚糖(Chitosan,C)对稻壳(Rice husk biochar,BR)、玉米芯(Corncob biochar,BC)、甘蔗渣(Sugarcane biochar,BS)、香蕉假茎(Banana pseudostem biochar,BB)4 种生物炭进行改性,并分析不同生物炭和壳聚糖改性生物炭对土壤理化性质的改良效果。扫描电镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FT-IR)等表征结果显示:壳聚糖改性后引入了新官能团,但壳聚糖颗粒造成了生物炭孔隙结构堵塞,致使材料比表面积减少;添加改性生物炭可使土壤pH值提升0。61~2。28,铵态氮质量浓度提升10%~43%,有效磷质量浓度提升8%~34%,速效钾质量浓度提升17%~77%,阳离子交换量(Cation Exchange Capacity,CEC)提升 26%~89%,有机质质量比提升26%~107%,蔗糖酶(Sucrase,SUC)酶活性提升 5%~34%,脲酶(Urease,URE)酶活性提升 7%~58%。其中BB-C对土壤pH值、铵态氮质量浓度和脲酶酶活性提升效果显著,BB对土壤有效磷质量浓度、CEC和有机质质量比改良效果显著,BR对土壤速效钾质量浓度改良效果显著,BS-C对土壤蔗糖酶酶活性改良效果显著。对于土壤有效磷质量浓度、速效钾质量浓度、CEC和有机质质量比,生物炭改良效果更好;对于土壤pH值、铵态氮质量浓度、蔗糖酶酶活性、脲酶酶活性,壳聚糖改性生物炭改良效果更好。

    环境学海南酸性红壤生物炭壳聚糖改性土壤改良

    生物可降解螯合剂GLDA强化电动治理镉铅砷复合污染土壤研究

    陈春发王凡侯建国冯宏亮...
    322-329页
    查看更多>>摘要:以镉铅砷复合污染土壤为研究对象,将生物可降解络合剂谷氨酸二乙酸四钠[tetrasodium N,N-bis(carboxymethyl)glutamic acid,GLDA]应用于电动治理技术,同时结合投加方式和阴极pH值控制技术,以研究电动治理对土壤中不同重金属的同步去除效率并探讨其去除机制。结果显示:(1)GLDA明显提高了土壤溶液中重金属的质量浓度,有利于土壤重金属在电场作用下移出土体;(2)阳极投加GLDA有利于As的去除,土壤As总去除率可达60。7%,但土壤环境过碱时不利于Cd和Pb的移除;(3)阴极投加GLDA结合pH值控制处理中Cd和Pb的总去除率分别可达35。9%和23。7%,在所有处理中最高,且As的去除率(42。3%)也仅低于阳极投加GLDA处理,是一种较优的同步去除Cd、Pb和As的方法;(4)电动处理后土壤pH值和电导率依处理不同会发生较大变化,总体趋势为阳极附近土壤pH值低于阴极附近,且土壤电导率普遍升高。研究结果为GLDA在重金属复合污染土壤电动治理中的应用提供了理论基础和技术支持。

    环境工程学电动治理谷氨酸二乙酸四钠(GLDA)

    电动联合渗透反应屏障修复污染土壤的研究进展

    王艳薛逸翔朱鹏
    330-344页
    查看更多>>摘要:电动治理技术具有治理时间短、成本低、效率高、处理对象广和不破坏土壤结构等优点,是一种前景广阔的土壤原位治理技术,可通过与其他技术相结合的方式来提高土壤中污染物的去除效率。渗透反应屏障(Permeable Reactive Barrier,PRB)技术可通过吸附、沉淀、氧化还原反应和生物降解等方式针对性地去除土壤和地下水中的污染物。电动联合渗透反应屏障(Electrokinetics Coupled with Permeable Reactive Barrier,EK-PRB)治理技术结合了电动治理技术和渗透反应屏障两种方法的优势,可更高效地治理污染土壤。通过阐述EK-PRB技术的治理原理,探讨治理过程中的各种影响因素,阐明了 EK-PRB技术在(类)重金属、无机盐、放射性元素等无机污染土壤和菲、醚、柴油等有机污染土壤中的应用和实践,进而总结了 EK-PRB技术的发展现状,并展望了 EK-PRB技术治理污染土壤的发展趋势。

    环境工程电动渗透反应屏障污染土治理

    有机酸-硫化零价铁处理高浓度含铬废液及铬铁资源化的研究

    谢梦芹肖永力梁彦杰
    345-352页
    查看更多>>摘要:针对含铬废液净化污泥杂质含量高、铬含量低导致铬回收难的问题,以有机酸-硫化零价铁为铬废液净化剂,在高效去除废液中铬的同时,可净化污泥并直接制备铬铁合金。通过考察零价铁硫化程度、初始废液pH值、不同有机酸摩尔比、硫化零价铁用量等影响因素对废液铬净化与污泥铬富集的影响,探索铬污泥直接制备铬铁合金工艺。研究显示,采用有机酸-硫化零价铁协同处理后,废液总铬质量浓度可由5 324。1 mg/L降低至4。30 mg/L,与未改性零价铁技术相比,铬净化去除率由65。45%提高至99。92%。净化污泥铬铁元素平均质量分数大于46%,在1 500℃,氩气保护气氛下,添加质量分数为30%碳粉即可成功制备铬铁合金。铬铁合金产物中铬铁元素分布均匀,杂质含量较少。XRD分析显示,硫化零价铁的掺入质量增大可降低合金产品中杂相的生成。研究方法为冶金、化工等行业含铬废液的高效净化及资源化处理提供了一条新路径。

    环境工程学高质量浓度含铬废液有机酸-硫化零价铁还原沉淀含铬污泥铬铁合金

    碳改性纳米零价铁对水中六价铬的强化吸附还原研究

    陈海峰张路萍
    353-360页
    查看更多>>摘要:纳米零价铁材料因其还原性强的特点而多用于水中Cr(Ⅵ)污染治理。以葡萄糖和氯化铁为原料,通过碳化煅烧还原,制备碳改性纳米零价铁复合材料(nZVI@GC)。材料形貌及结构性质的分析显示,nZVI@GC上纳米零价铁为体心立方的α-Fe0,且颗粒分散均匀,平均粒径为32 nm。批处理试验显示,24 h内nZVI@GC对水体中Cr(Ⅵ)的吸附还原质量比为178。6 mg/g,是纳米零价铁(nZVI)的5。7倍,且吸附还原反应符合准二级动力学模型(R2=0。9993)。其中,在pH值为2~3,Cr(Ⅵ)的初始质量浓度为50 mg/L,纳米零价铁的投加质量浓度为0。5 g/L的条件下,nZVI@GC可在30 min内完全吸附还原水中的Cr(Ⅵ)。在干燥空气中无保护存放nZVI@GC时,复合材料上的碳可以有效抑制氧气对纳米零价铁的侵蚀。与新制备材料相比,30 d后nZVI@GC对水中Cr(Ⅵ)的吸附还原率仅下降3。4%。nZVI@GC为材料高效、经济地吸附还原水中Cr(Ⅵ)提供了一种选择。

    环境工程学六价铬纳米零价铁碳基材料吸附还原