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环境工程
环境工程

白云

双月刊

1000-8942

hjgctg@163.com

010-82227638；82227678

100088

北京市海淀区西土城路33号

环境工程/Journal Environmental EngineeringCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊是国家科技部批准,中国环境科学学会环境工程分会和中冶集团建筑研究总院共同主办的综合性环保技术刊物.读者对象是从事环境保护科研、设计、生产、教学的广大科技人员、院校师生、技术和管理人员.
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    碳氮比对AOA-SBR同步脱氮除磷性能及N2O释放的影响

    任丽芳巩有奎孙洪伟
    1-9页
    查看更多>>摘要：通过逐步减少外加碳源降低进水碳氮比(C/N)、降低好氧曝气速率、延长好氧和缺氧阶段停留时间的方式,在厌氧/好氧/缺氧交替运行的SBR反应器(AOA-SBR)内,成功实现了生活污水同步脱氮除磷过程(SNDPR),并利用化学计量学方法考察了不同反应条件下AOA-SBR内PAOs、GAOs间竞争特性,确定了系统脱氮除磷性能及N2O释放.结果表明:C/N降低同时减少好氧曝气量,增加好氧停留时间,有利于AOA-SBR内PAOs增殖,促进了反硝化除磷过程;C/N由7.0降至3.3,反应器平均TN去除率均达到80％以上,平均TP去除率则由65.2％增至81.2％.不同C/N条件下,AOA-SBR内厌氧、缺氧、好氧阶段微生物内源物质变化均呈现PAOs-GAOs共存特性,高COD/N条件下(COD/N=7.0),AOA-SBR倾向于富集GAOs的内源物质变化特性.高C/N条件促进了 DGAOs内源反硝化过程,N2O释放量增加,低COD/N条件下(COD/N=3.0),DPAOs大量增殖,DGAOs-DGAOs两者耦合内源反硝化过程,促进了N2O还原,减少 了 N2O释放;C/N由7.0降至3.3,N2O释放量由2.23 mg/L降至1.05 mg/L,产率由7.21％降至3.94％.DGAOs内源反硝化与DPAOs反硝化除磷过程协同,能够充分利用原水中碳源,破解城市生活污水脱氮瓶颈.

    碳氮比AOA-SBR同步脱氮除磷N2O释放

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    基于TLI法的鄱阳湖水体营养状态评价与驱动特征分析

    吴怡王华邓燕青李晓瑛...
    10-17页
    查看更多>>摘要：鄱阳湖作为我国第一大淡水湖泊,具有重要的生态功能与社会价值.根据2012-2017年鄱阳湖实际监测数据选择湖区内具有代表性的6个点位,选用综合加权的营养状态指数法(TLI法)对湖泊营养状态进行评价,并采用相关系数法根据生物指标对其准确性进行判断.初步提出 了鄱阳湖营养化回归方程,将湖泊水文特征纳入计算,并引入生物指标作为参照.研究发现:1)根据TLI法评价结果,研究时间段内鄱阳湖水体TLI均值在44.00～49.00范围内,多处于"中偏富"营养水平,蚌湖作为碟形湖30.56％的时间均处于富营养状态,其水体营养程度偏高.2)相对于藻细胞密度夏季高、冬季低的季节性变化规律,鄱阳湖内TLI值保持稳定,标准偏差在3.00～5.00内.且TLI值不能匹配湖泊内藻细胞密度存在的显著差异,在藻细胞密度相差300％的情况下TLI值仅变化约2％.其原因为湖泊内单一水体理化指标(TP、TN、SD、COD)并不能很好地反映藻类的增殖状况,而TLI法却高度依赖这些水体理化指标.3)鄱阳湖内的藻类增殖驱动因素具有高度的空间异质性,其中水温均对藻类增殖产生了较高的正面影响,TP在湖口、蚌湖、康山处为藻类增殖的限制因素之一,而流量与水体透明度则由于湖盆形态的空间差异性而对不同点位影响不一.为实现对湖泊水体更有效的管理与保护,需综合考虑其他因素以实现对藻类增殖驱动机制的全面研究,并提出新的综合性湖泊水体营养评价方法.

    鄱阳湖TLI法富营养化生物指标水文特征回归模型

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    鄱阳湖表层沉积物可转化态氮时空分布特征及影响因素

    沈耀辉康彩霞吴明蔚刘钰润...
    18-27页
    查看更多>>摘要：为研究鄱阳湖沉积物氮形态的分布,将鄱阳湖分为北部湖区、中心湖区、河流入湖区3部分,于丰水期、平水期、枯水期对不同区域进行上覆水及沉积物的采集,利用分级浸取法对沉积物中的离子交换态氮(IEF-N)、弱酸可浸取态氮(WAEF-N)、强碱可浸取态氮(SAEF-N)、强氧化剂可浸取态氮(SOEF-N)进行提取,并对沉积物各形态可转化态氮与沉积物理化性质进行相关性分析.结果表明:丰水期沉积物TN含量为2.05～8.91 g/kg,平水期沉积物TN含量为1885.71～4727.27 mg/kg,枯水期沉积物总氮(TN)含量为480.79～3933.00 mg/kg,总体表现为丰水期含量最高;沉积物中4种可转化态氮含量在不同时期有明显差异,最显著的特征表现为3个时期SOEF-N含量均表现为最高,可见可转化态氮以SOEF-N为主.空间上,鄱阳湖沉积物TN含量表现为河流入湖区＞北部湖区＞中心湖区;沉积物可转化态氮含量的空间分布与水位变化有关,在不同时期4种可转化态氮含量的空间分布存在较大差异.沉积物中各形态氮含量与沉积物的理化性质有极大相关性,并且多受到气候环境等因素的影响.

    鄱阳湖沉积物总氮可转化态氮时空分布

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    Mn-Fe-Ce/GAC催化臭氧氧化苯胺废水

    姚海倩郭新超符峰满杨好...
    28-34页
    查看更多>>摘要：以颗粒活性炭为载体,在其上负载锰铁铈多金属氧化物,采用浸渍煅烧法制备了 Mn-Fe-Ce/GAC催化剂.通过SEM、XRD、XPS、BET对催化剂结构进行表征,结果表明金属在催化剂表面均匀分散.研究了不同因素对催化臭氧氧化降解DOC和TN效果的影响,并且探究了催化剂的重复利用及稳定性.在臭氧投加量为1.9 mg/(L·min),废水初始pH为6.3,进水苯胺浓度为19.89 mg/L的条件下,反应150 min后,DOC和TN去除率分别达到88.88％和86.73％,催化剂处理效果良好,且重复使用5次后,DOC和TN去除率仍保持在75％和70％以上,其重复使用性能稳定.

    Mn-Fe-Ce/GAC催化臭氧氧化非均相催化剂苯胺废水DOC

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    MIL-100(Fe,Mn)衍生物活化过氧化氢降解水中尼泊金丁酯

    苑宇杰林涛
    35-41页
    查看更多>>摘要：为实现水中典型的药物类新污染物尼泊金丁酯(BPB)的氧化降解,通过构建过渡金属的活性位点以及调控材料的结构特性,利用水热法及煅烧法合成了 MIL-100(Fe,Mn)衍生物催化剂用于催化H2O2降解水中BPB.详细探究了催化剂投加量和水环境化学条件(如初始pH、温度、共存离子等)对MIL-100(Fe,Mn)衍生物催化体系降解水中BPB的影响,同时对反应体系中活性物种进行鉴定分析.结果表明:MIL-100(Fe,Mn)衍生物催化体系在较宽pH范围和不同溶液温度范围(10℃～40℃)内均表现出良好的催化性能,且适当提高催化剂投加量有助于活化H2O2氧化水中BPB,优选pH=7.0、298 K(25 ℃)反应条件下投加0.2 g/L催化剂,然后加入1 mmol/L的H2O2可实现反应15 min内氧化降解96％的BPB.另外,反应体系中引入HCO3-对BPB降解起明显的抑制作用,但不同浓度的NO3-和Cl-对水中BPB降解效果影响不大.MIL-100(Fe,Mn)衍生物催化剂通过Fe、Mn金属离子之间的协同作用,可促进H2O2分解产生·OH,进而快速氧化水中BPB.

    金属有机骨架材料非均相催化氧化过氧化氢尼泊金丁酯金属氧化物

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    菌藻共生系统实现短程硝化工艺的藻供氧条件和影响因素分析

    许华一李姗蔚韦静周向同...
    42-52页
    查看更多>>摘要：通过调节光照强度和藻浓度来实现最佳的短程硝化工艺,探究了光照强度和藻浓度对反应器出水水质、溶解氧(DO)浓度、氨氧化菌(AOB)数量和酶活、藻光合作用色素含量以及微生物形貌及群落结构的影响.水质测定结果表明:在16000 Lux光照强度和添加1170 mL小球藻培养液(OD680=1.6±0.4)的条件下,亚硝酸盐积累率达到88.88％,实现了良好的短程硝化效果.DO监测结果表明:反应器中ρ(DO)一直在0.1～0.11 mg/L,并且藻浓度是反应器中DO浓度的主要影响因素.AOB菌的氨单加氧酶(ammonia monooxygenase,AM O)活性和amoA基因拷贝数,以及藻的3种光合作用色素含量在反应器运行后期逐渐趋于稳定,说明反应器内AOB菌和藻逐渐形成了稳定的共生系统.高通量测序结果显示,AOB菌属Nitrosomonas和小球藻属Chlorella是主要的功能微生物,并且扫描电子显微镜观察到2种功能微生物的形貌.通过探究不同藻供氧条件对短程硝化工艺中功能微生物活性、数量和微生物群落结构的影响,为该工艺启动和稳定运行的藻供氧调控提供了理论参考.

    菌藻共生系统短程硝化溶解氧叶绿素微生物群落

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    常州春季PM2.5的氧化潜势及其来源解析

    吴一昊崔尧嘉臧鑫芝王文强...
    53-61页
    查看更多>>摘要：为探究细颗粒物(PM2.5)的健康风险及其来源,采用二硫苏糖醇(DTT)法测定了常州春季PM2.5的氧化潜势(OP),用DTTv(体积归一化的DTT)和DTTm(质量归一化的DTT)表征.采用正定矩阵因子分解法(PMF)、主成分分析(PCA)联合多元线性回归(MLR)2种方法解析了DTTv的来源.结果表明:采样期间大气PM25的DTTv和DTTm日平均值分别为(0.83±0.09)nmol/(min·m3)和(12.52±4.22)pmol/(min·µg),处于国内相对较低的暴露水平.有机碳、二次离子(SO42-、NO3-和NH4+)和交通源特征元素(Cu、Zn等)与DTTv呈中度相关,说明二次源、交通源等对健康相关的PM暴露产生一定影响.PMF对DTTv的源解析结果也表明,交通源(40.1％)和二次源(35.6％)对DTTv的贡献高于扬尘源(18.6％)和燃烧源(5.8％),MLR-PCA解析结果进一步证实了交通源和二次源对DTTv的重要贡献.该成果可为大气污染精准防控和健康影响分析提供参考.

    PM2.5氧化潜势多元线性回归主成分分析正定矩阵因子分解

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    烟气组分对甲基脲-氯化乙酰胆碱低共熔溶剂吸收NO的影响机制

    代芮嘉肖鑫鑫赵永奇魏傲然...
    62-69页
    查看更多>>摘要：低共熔溶剂(deep eutectic solvents,DESs)作为一种新型的"绿色溶剂",具有无毒无害、不易蒸发、热稳定性良好等特点,被用于吸收烟气中的有毒气体(NO).采用甲基脲(MTU)和氯化乙酰胆碱(AchCl)制备低共熔溶剂(MTU-AchCl DESs)进行NO吸收性能研究,重点探究了 DESs配比、NO浓度、O2、H2O和CO2对其吸收效果的影响.结果表明:MTU-AchCl DESs在摩尔比为2∶1时的脱硝性能最佳.当烟气中存在O2时,MTU-AchCl DESs对NO由最大吸收量为0.223 g/g,O2通过转化NO为NO2促进其吸收.当烟气中通入CO2时,MTU-AchCl DESs对NO的吸收效果有一定促进.当通入H2O时,DESs的吸收量下降,H2O对DESs体系吸收NO有抑制效果.通过FI-IR和Gaussian模拟计算结果发现,MTU-AchCl DESs与NO以氮氧双键(N=O)、氮氧单键(N—O)以及氮氮单键(N—N)的形式结合.加入O2、CO2和H2O后,DESs体系的反应焓从-53.334 kJ/mol分别变化到-56.212,-55.423,-50.982 kJ/mol,模拟结果进一步验证了烟气组分对NO的吸收效果有不同影响.

    低共熔溶剂烟气组分脱硝甲基脲吸收

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    活性炭活化过硫酸盐氧化剂提升污泥脱水性能研究

    谭宇杰陈亚一周彬杰陆雪琴...
    70-74页
    查看更多>>摘要：采用废弃活性炭和K2S2O8对污泥进行预处理,发现不同配比的活性炭和K2S2O8可以破坏污泥结构,增强污泥脱水性能.当污泥中加入1.00 g/g VS活性炭和1.60 mmol/g VS S2O82-,反应20 min后进行抽滤实验,污泥经过60,120,180,240,300 s 抽滤,失水量分别为(4.95±0.05),(6.65±0.15),(7.45±0.05),(7.90±0.10),(7.90±0.01)g;相比原始污泥,在相同时刻下,失水量分别上升了 32.00％、20.91％、19.20％、17.04％和16.18％;抽滤后泥饼含水率为(62.63±1.09)％,相较原始污泥泥饼,含水率下降了 19.97％.说明活性炭和K2S2O8可以大大提高污泥脱水性能,加快污泥脱水速率,降低泥饼含水率.在工业应用中,活性炭和K2S2O8具有成本低廉的优势,用于污泥脱水可降低污泥预处理费用,节约成本.同时,高效的污泥处理可降低污泥综合处理以及后续处置成本.

    污泥脱水活性炭过硫酸盐含水率

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    市政污泥基制备生物炭吸附四环素的性能研究

    冷杰雯时珂王雪婧寇巍...
    75-82页
    查看更多>>摘要：有机废物制备生物炭技术近年来已在多领域成为研究热点.以市政污泥(MS)为原料通过热解制备生物炭(MS-BC),利用红外扫描光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDS)和比表面积分析(BET)对MS-BC进行表征,并将其用于吸附去除四环素,考察了制备条件和操作条件对MS-BC吸附四环素性能的影响.研究结果表明:高温热解制备的MS-BC1000孔隙结构发达,比表面积大,可提供较多的吸附位点,吸附性能良好.当投加量(m(MS-BC))为0.3 g,吸附时间(t)为4 h,吸附温度(T)为25 ℃,振荡频率(v)为200 r/min,初始pH值为6,初始浓度(C0)为50 mg/L时,四环素去除率可达到98.5％左右,Langmuir吸附等温模型和Lagergren准二级动力学方程可以较好地拟合四环素在MS-BC的吸附行为,以单分子层化学吸附为主,通过键的极性相互作用和π-π相互作用吸附到MS-BC表面,最大吸附量可达到333.3 mg/g.该成果可为市政污泥的资源化利用和四环素抗生素废水的处理提供理论依据.

    市政污泥生物炭四环素吸附作用机制

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