陈腐垃圾的重金属污染特征及其潜在风险评价

以九江市生活垃圾填埋场陈腐垃圾为调查对象,分析了不同填埋结构不同回灌方式下陈腐垃圾中Cr、Cu、Zn、As、Cd、Hg和Pb的含量.结果表明:4个填埋体陈腐垃圾中Cr、Cu、Zn、As、Cd、Hg和Pb重金属平均含量均低于《土壤环境质量标准》(GB 15618-1995)三级标准,厌氧填埋体D(渗滤液回灌)陈腐垃圾中的Cr略微超标,2种填埋结构清水回灌方式陈腐垃圾中重金属的含量低于渗滤液回灌方式;准好氧填埋结构陈腐垃圾内梅罗综合污染指数处于清洁水平,厌氧填埋结构陈腐垃圾内梅罗综合污染指数处于轻微污染水平.潜在生态风险评价表明,不同填埋结构、不同回灌方式垃圾填埋场陈腐垃圾的重金属潜在生态风险指数(RI)均处于轻微生态风险水平,没有明显的级别差异.     

城市垃圾填埋场地下环境污染及控制对策

对城市垃圾填埋场渗滤液及其污染特性进行了分析,对我国城市垃圾填埋造成的土地、地下水污染现状进行了3个实例分析。通过实验室模拟实验研究渗滤液中污染物在地下环境中迁移转化作用,实验结果表明,垃圾渗滤液在地下出现了4个顺序氧化还原带,分别为产甲烷带、Fe(III)还原带、NO-3还原带和氧还原带,微生物在每个带利用的最终电子受体是不同的。最后以北天堂垃圾填埋场为例,建立地下水污染物运移的数值模型,对垃圾渗滤液污染的控制方案进行了模拟研究,模拟计算表明,北天堂垃圾填埋场顶部防护层的设置,必须使外部水进入垃圾场的入渗量控制在小于36 mm/a,才能有效控制渗滤液的污染。     

三峡库区土壤铁异化还原及其对铁形态影响

采用三峡库区紫色土和黄壤在N2覆盖下进行淹水恒温(25℃)厌氧培养,对土壤淹水铁异化还原及其对铁形态转变的影响进行研究。实验结果表明,土壤淹水厌氧培养过程,pH向中性转变,体系从氧化环境转入还原环境,黄壤氧化还原转换趋势更为明显。黄壤Fe(Ⅱ)增加趋势明显,Fe(Ⅱ)含量达到3 495.21mg/kg,紫色土为536.44mg/kg,而无菌对照土壤Fe(Ⅱ)含量无增加趋势,证实铁的异化还原过程是受微生物活动驱动。土壤铁从Res-Fe向Oxide-Fe活化,同时土壤Fe(Ⅱ)的含量与Oxide-Fe含量呈显著正相关,说明铁形态的改变是受铁的异化还原作用所导致的。     

氧化还原条件对城市水体沉积物重金属迁移转化的影响

以重金属Zn、Fe为研究对象,选取长风公园内的银锄湖和华东师范大学内的丽娃河的沉积物,通过室内模拟水生植物根际泌氧的周期性变化,研究4种不同氧化还原条件:好氧(+O)、厌氧(-O)、好氧后厌氧(+O→-O)和高度厌氧(--O)对沉积物中重金属迁移转化的影响.结果表明,与厌氧处理相比,好氧处理下银锄湖沉积物中可氧化态Fe比例由5.53%下降至4.60%,可还原态Fe比例由13.77%上升至16.20%,残渣态Fe比例由81.08%上升至83.49%,而且Fe向上清液中的释放量减少;弱酸提取态Zn比例由30.14%下降至29.16%,可还原态Zn比例由25.40%下降至23.90%,可氧化态Zn比例由35.73%下降至32.72%,残渣态Zn比例由32.73%上升至35.92%,最终使得上清液中Zn的含量较低.相关性分析结果表明沉积物中可氧化态和可还原态Fe、Zn存在相关性.本研究将对城市富营养化水体生态恢复过程中的风险分析及评价提供科学依据.     

生活垃圾填埋场垃圾腐殖质的组成和波谱特性

以上海老港垃圾填埋场不同年份的填埋垃圾为对象,利用元素分析、FTIR光谱和固态13C CP/MAS NMR方法,研究了不同填埋龄垃圾腐殖质的来源、组成和结构及其随填埋龄的变化规律.结果表明胡敏酸(HA)以稳定的木质素残体和芳香结构聚合物为主,含量显著高于富里酸(FA),烷基碳在HA中所占的比例也在FA中高;而FA的羧基官能团含量显著高于HA,FA中与环状多聚糖结构相关的氧基碳的含量也比HA中多,说明HA的芳香缩合度和稳定度比FA高.随着垃圾填埋时间的延长,HA的芳香性和稳定度逐渐增强,FA的羧基等含氧官能团减少,说明垃圾腐殖质的腐殖化程度提高.     

填埋条件下单组分垃圾厌氧降解特性研究

为揭示生活垃圾在填埋场条件下的厌氧降解规律,该文试验研究了生活垃圾中4种常见的有机组分:蛋白质、淀粉、脂肪和纤维素在厌氧填埋条件下的降解特性,并建立了动力学模型.研究揭示了单组分垃圾在填埋场中的降解动力学规律,为模型参数的确定提供了必要的数据.通过混合物料降解试验验证模型的可靠性,结果表明,试验值与模拟值吻合得很好.     

基于产气模型对填埋场垃圾产气速率与气压的估算

通过建立垃圾产气模型,估算衰减期填埋场垃圾产气速率;结合渗透系数推算填埋场内气压。结果表明,衰减期填埋场产气速率由于温度不同,变化范围为0.12×10~(-9)~1 466.67×10~(-9)m~3·kg~(-1)·s~(-1)。在假设条件下,衰减期填埋场内气压根据压实度及温度条件不同,变化范围为0.092 6~50 490.078 9 Pa;填埋场内产生的填埋气优先横向迁移,当横向迁移受阻或内部压力过大时,才纵向迁移至填埋场表面。通过静态箱采样不能准确分析填埋场表面CH_4释放情况,应同时对填埋场的集气管进行采样观测。     

Fe(Ⅱ)改性蒙脱石去除Cr(Ⅵ)的性能及其机理研究

通过逐步加入抗坏血酸与硫酸亚铁盐到蒙脱石浆液,制备了一种环境友好型抗氧化型还原功能矿物材料(AFe(II)-Mt);同时制备了单独加入Fe(II)离子改性的蒙脱石Fe(II)-Mt,比较这2种还原功能材料对Cr(VI)的去除性能.结果表明:p H为2~7时A-Fe(II)-Mt去除效果最好,最大去除量为34.9 mg/g,而Fe(II)-Mt为26.8 mg/g.反应在90 min内趋于平衡,符合假二级动力学方程.其中,A-Fe(II)-Mt对Cr(VI)的去除过程:首先Cr(VI)阴离子被吸附到亚铁改性蒙脱石表面,接着被还原为低毒的Cr(III),之后Cr(III)可能形成氢氧化物或被蒙脱石吸附而固定.这种去除六价铬的治理方法对于铬的稳定化处置具有高效和安全性,应用前景广泛.     

垃圾自身参数对垃圾产气规律的影响研究

研究垃圾产气规律对于评估填埋场能源气体回收利用价值和结构安全稳定性有着重要意义.垃圾本身参数对产气速率,产气总量的影响研究仍然不够全面,有待深入研究.通过实验室垃圾降解产气实验,研究了垃圾含水率、孔隙比和有机质含量对垃圾产气速率和总量的影响.实验结果表明,含水率可以最大程度影响垃圾好氧产气峰值大小,对厌氧产气峰值大小也有较大影响;孔隙比可以对垃圾好氧产气峰值大小,厌氧产气峰值大小,厌氧产气峰值时间产生较大影响;有机质含量对垃圾好氧产气峰值大小和厌氧产气峰值时间影响较大.实验还表明当孔隙比为1.5,含水率为50%,有机质含量为65%时垃圾产气总量最大.实验结果可用于垃圾填埋场产气相关理论研究.     

崇明东滩湿地沉积物中还原无机硫的形态特征

运用冷扩散连续提取法对崇明东滩湿地沉积物中的酸可挥发性硫(AVS)、黄铁矿硫(CRS)和元素硫(ES)等三种化学形态的还原无机硫进行了定量分析,结果表明,崇明东滩湿地表层沉积物中AVS含量为0.84~3.53μmol/g,CRS含量为2.53~5.16μmol/g,ES含量为0.72~1.13μmol/g.沉积物中的还原无机硫(RIS)含量排序为:高潮滩中潮滩低潮滩.CRS即黄铁矿硫是沉积物中主要的还原无机硫化物形态,占48.2%~67.9%.崇明东滩柱状沉积物中三态还原无机硫的含量呈现不规则垂向分布特征,高、中、低潮滩存在一定差异,反映了不同沉积环境中沉积物粒度和有机质组分、水动力条件、植物根际作用和生物扰动等诸多因素的综合影响.     

填埋垃圾生物质三相演化过程与控制方法研究

利用自主设计的大型实验装置室内模拟生活垃圾填埋厌氧降解过程,研究填埋垃圾生物质降解固、液、气三相演化及稳定性特征,探讨垃圾物质损失过程及其控制方法。研究结果表明:在一次性填埋处理方式下,填埋体系产甲烷菌适宜的微生物环境条件形成缓慢,抑制了非产甲烷菌与产甲烷菌稳定的协同代谢作用,垃圾填埋气产出表现出滞后时间长、产率峰值高、持续时间短的特点;模拟实验前期持续的水解产酸主导作用使垃圾生物质累计损失量逐渐升高至7.15 kg,后期产甲烷主导作用使累计损失量快速下降至4.75 kg;抑制填埋垃圾生物质好氧降解,减少液相生物质扩散迁移损失,快速形成多种微生物菌群的协同代谢,促进垃圾生物质的气相转化,是垃圾填埋场生物质损失过程控制的有效措施。     

石油裂解废水泛红原因分析及防治方法研究

从废水水质常规分析、发射光谱分析、有机污染物分析等项目入手,找出了武汉石油化工厂废水泛红的原因是：在曝气条件下,水中溶解的亚铁离子氧化生成三价铁离子,并以稳定的棕红色铁氧化物溶胶形式存在于水中,结果引起座水泛红。研究了曝气速率、pH值、溶解氧浓度和污泥浓度对水中亚铁浓度和总铁浓度的影响。结果表明,维持溶解氧浓度在饱和浓度的50％左右,污泥浓度大于2g／L,可有效防治废水泛红。     

电解锰中重金属元素与流域污染

采用原子吸收光谱法测定了电解锰废水及水底沉积物中主要 9种重金属元素 (Cu ,Zn ,Pb ,Cd ,Fe ,Co ,Ni,Mn ,Cr)的含量 ,阐述了它们的含量与距污染源的距离、水的流速情况及水系的多少这三者之间的密切关系 ,并寻求出这 9种重金属元素的一些规律 .     

Geobacter metallireducens accesses insoluble Fe(III) oxide by chemotaxis

Microorganisms that use insoluble Fe(III) oxide as an electron acceptor can have an important function in the carbon and nutrient cycles of aquatic sediments and in the bioremediation of organic and metal contaminants in groundwater. Although Fe(III) oxides are often abundant, Fe(III)-reducing microbes are faced with the problem of how to access effectively an electron acceptor that can not diffuse to the cell. Fe(III)-reducing microorganisms in the genus Shewanella have resolved this problem by releasing soluble quinones that can carry electrons from the cell surface to Fe(III) oxide that is at a distance from the cell. Here we report that another Fe(III)-reducer, Geobacter metallireducens, has an alternative strategy for accessing Fe(III) oxides. Geobacter metallireducens specifically expresses flagella and pili only when grown on insoluble Fe(III) or Mn(IV) oxide, and is chemotactic towards Fe(II) and Mn(II) under these conditions. These results suggest that G. metallireducens senses when soluble electron acceptors are depleted and then synthesizes the appropriate appendages to permit it to search for, and establish contact with, insoluble Fe(III) or Mn(IV) oxide. This approach to the use of an insoluble electron acceptor may explain why Geobacter species predominate over other Fe(III) oxide-reducing microorganisms in a wide variety of sedimentary environments.     

A Two-Objective Integer Programming Model for the Location of Waste Transfer Station and Landfill in IoT Environment: Shenzhen City is Taken as an Example

In the traditional environment, the factors for considering the location of the waste transfer station and the landfill are relatively fixed, and the scale of the problem is small. But in Internet of Things(IoT) environment, the waste storage in the household waste can be monitored in real time, the environmental data can be collected by means of emerging information technology, and the residents are more sensitive to the environmental pollution of the waste. Under such conditions, the method for location of traditional waste disposal facilities needs to be redeveloped to obtain a waste transfer station and landfill site that are suitable for the IoT environment. For this reason, a two-objective integer programming model is designed. The two objectives are lowest cost and minimum impact of waste on residents. The expectations of city managers and residents are considered into the modeling. Through the simulation experiments on different scale problems, the integration method for integer programming model and simulation system is verified to solve the location of waste transfer stations in IoT environment.     

Coupling and feedback between iron and sulphur in air-sea exchange

Iron in surface seawater has been demonstrated to be the limiting nutrient factor for primary productivity in certain oceanic regions where other major nutrients are abundant[1—5]. The available Fe to the phytoplankton in seawater is related to the uptake of carbon dioxide through the ocean and, in turn, to the global greenhouse effect[6—11]. Recent reports showed that the available Fe in the seawater is closely correlative to nitrogen fixation in the ocean[12—17]. Understanding which Fe s…     

电镀废水中分离铁(Ⅲ)的研究

化学法处理电镀废水时,其中的重金属离子形成氢氧化物沉淀,用硫酸浸出沉淀后会得到含有Cu2 、Ni2 和Fe3 的混合溶液,以之为实验研究对象,用氢氧化钠调控溶液的pH值,探求从中分离Fe3 的条件,实现溶液中Fe3 的有效分离;然后根据溶度积原理阐述从溶液中分离Fe3 的原理、确定分离的适宜条件;将理论分析与实验研究所确定的分离条件进行对比,基本上吻合,表明溶度积原理对电镀废水中重金属离子的分离有重要指导意义。     

Availability and toxicity of Fe(II) and Fe(III) in Caco-2 cells

The objective of the present study was to compare the toxicity and availability of Fe(II) and Fe(III) to Caco-2 cells. Cellular damage was studied by measuring cell proliferation and lactate dehydrogenase (LDH) release. The activities of two major antioxidative enzymes [superoxide dismutase (SOD) and glutathione peroxidase (GPx)] and differentiation marker (alkaline phosphatase) were determined after the cells were exposed to different levels of iron salts. The cellular iron concentration was investigated to evaluate iron bioavailability. The results show that iron uptake of the cells treated with Fe(II) is significantly higher than that of the cells treated with Fe(III) (P<0.05). Fe(II) at a concentration >1.5 mmol/L was found to be more effective in reducing cellular viability than Fe(III). LDH release investigation suggests that Fe(II) can reduce stability of the cell membrane. The activities of SOD and GPx of the cells treated with Fe(II) were higher than those of the cells treated with Fe(III), although both of them increased with raising iron supply levels. The results indicate that both Fe(II) and Fe(III) could reduce the cellular antioxidase gene expression at high levels.     

广西大厂铜坑矿床中闪锌矿微量、稀土元素及氢氧同位素特征

位于江南古陆西南缘、右江盆地北东侧的大厂矿田是我国重要的有色金属矿产地，铜坑矿床是大厂矿田内规模最大、成矿元素最复杂、成矿特征最典型的一个超大型锡多金属矿床，由上部锡多金属矿体和深部锌铜矿体组成。本文以铜坑矿床不同类型矿体（锡多金属矿体、锌铜矿体）中的闪锌矿为研究对象，开展了微量、稀土元素及H-O同位素分析，意图进一步探讨区内成矿物质、成矿流体来源，并深化矿床成因认识。结果显示，铜坑矿床不同类型矿体中的闪锌矿均以富集Cu、Pb、Fe、Sb、In等元素，贫Ge为特征；闪锌矿的稀土配分模式多为轻稀土富集的“V型”右倾曲线，以LREE/HREE值较高、Eu和Ce负异常为特征；闪锌矿H-O同位素组成指示成矿流体以岩浆为主，伴随有大气降水的混入。上述特征表明，铜坑矿床成矿物质和成矿流体主要来源于岩浆，矿床成因属岩浆热液充填-交代形成。     

下蜀黄土用作填埋场衬垫层的防渗试验

城市固体垃圾的填埋处置是我国今后相当长时间内垃圾的主要处理方式，衬垫层在垃圾卫生填埋场设计中居于关键地位。从我国国情出发，选取长江中下游地区广泛分布的下蜀黄土为研究对象，通过对其本征特性、击实特性以厦在不同状态下的渗透性能等的试验研究，揭示下蜀黄土的渗透规律，确定其用作垃圾填埋场衬垫层的有效方式，为合理开发和有效利用下蜀黄土这种廉价资源进行环境保护提供可靠的理论依据。