以水热炭为模板, 采用溶胶–凝胶法制备TiO₂光催化剂, 并采用X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)和BET比表面积测定等方法, 对催化剂的物相、组成、形貌和比表面积等进行表征。通过光催化降解甲基橙溶液, 评价样品的光催化性能。研究结果表明: 与TiO₂相比, 以水热炭为模板制备的HTC-TiO₂具有更高的热稳定性, 在煅烧温度较高时仍保持锐钛矿型。HTC-TiO₂具有水热炭的片状结构特征, TiO₂颗粒在HTC表面分散较好, 晶体粒径更小, 比表面积增加, 从而提高其光催化活性。当煅烧温度为450ºC时, 以水热炭为模板制备的HTC-TiO₂对甲基橙的降解率在550 W碘钨灯光照2小时后达到40.6%, 光催化效率比TiO₂(16.2%)提高1.5倍。

为了深入了解废水资源回收相关研究的全球状况和前沿动态, 客观地反映相关国家在该领域的科学能力和科学影响, 利用ISI Web of Science引文数据库, 采用文献计量学方法, 对1995—2014年SCI收录的相关文献进行计量分析。结果表明: 1) 1995—2014年SCI收录的废水资源回收领域论文中, 水回收所占比例最高, 为72.0%; 2) 废水资源回收主要涉及环境科学、环境工程、水资源、化学工程、生物技术与应用微生物等学科, 其中环境科学学科论文年度增长速度最快; 3) 发表论文数和论文被引用率排名均靠前的国家为美国、西班牙和印度, 中国论文数增长的趋势最为显著; 4) 美国加利福尼亚大学、印度理工学院以及西班牙科学研究理事会3个研究机构在当前废水资源回收领域综合实力最强, 中国科学院、清华大学等机构近几年国际影响力有明显提升。

提出一种双语影视知识图谱(BMKG)的构建流程。通过半自动化的方法构建了双语影视本体(BMO), 将各个影视数据源对齐到BMO, 以保持异构数据源的语义描述一致性。在知识链接方面, 在充分挖掘和利用领域特征的基础上, 采用基于Word2Vec 和TFIDF 两种向量模型的实体相似度计算方法, 使相似度特征增加一倍, 大大提升了模型的链接效果。在实体匹配方面, 提出基于相似度传播算法的实体匹配算法, 并利用影视数据源之间的内在联系, 克服了跨语言实体之间计算相似度的语言障碍。实验结果表明, 当阈值取到0.75 以上时, 实体匹配的准确率都能达到90% 左右。此外, 还建立了影视知识图谱共享平台, 并提供开放性的数据访问和查询接口。

分析测定河北省涞源县某铅锌矿区污染土壤的重金属(Zn, Pb, Mn, Ni, Cr, Cd)含量, 基于美国法定重金属污染评价方法(toxicity characteristic leaching procedure, TCLP)对土壤重金属污染状况及生态环境风险进行评价, 并对TCLP浸提剂进行比较筛选, 探究TCLP浸提量与重金属化学形态的相关性。比较两种TCLP浸提剂发现, 浸提剂B (用试剂水稀释17.25 mL的冰醋酸至1 L, 配制后溶液pH值为2.64 ± 0.05)比浸提剂 A (加5.7 mL冰醋酸至500 mL 试剂水中, 再加入64.3 mL 1 mol/L氢氧化钠溶液, 稀释至1 L, 配制后溶液pH应为4.93 ± 0.05)能更有效地提取土壤中的重金属, 并且两者之间存在一定的正相关性, TCLP浸提液中的重金属质量分数与重金属的可交换态、碳酸盐结合态存在一定的关系。

以木屑、米糠、稻杆、玉米秸杆为原料, 在300, 400, 500, 600和700℃下, 氮气保护的无氧气氛中热解制成生物炭, 探讨不同类型生物炭对水溶液中重金属Pb²⁺和Cd²⁺的吸附效果。研究发现, 对于4种生物质原料而言, 在700℃下制备的生物炭对水溶液中Pb²⁺和Cd²⁺的吸附效果均优于其他制备温度下获得的生物炭, 其中稻杆生物炭(700℃)吸附容量最高, 对Pb²⁺和Cd²⁺分别为126.58和60.61 mg/g。利用X射线荧光光谱、环境扫描电子显微镜、气体吸附仪等方法, 分析700℃下制取的4种生物炭的矿物相元素组成、表面形貌及其比表面积。采用X射线衍射法分析4种生物炭样品在吸附重金属后的矿物相特性, 分析其重金属吸附机理。结果表明, 4种生物炭对Pb²⁺和Cd²⁺的吸附均满足Langmuir等温吸附模型, 同时XRD分析显示Pb²⁺和Cd²⁺在生物炭表面以碳酸盐、磷酸盐、硅酸盐和亚硫酸盐形式存在。

使用文献计量学的方法分析科学引文索引(Science Citation Index, SCI)数据库中1991-2010年焚烧炉相关的文献, 以评估焚烧炉的研究趋势。分析的参数包括文献类型、语言及数量, 发表期刊及分布, 作者所属的国家和科研机构及分布, 以及关键词。研究发现, 1991-2010年焚烧炉相关文献的发表数量随时间的变化符合指数函数, 英语是该研究领域使用最广泛的语言。焚烧相关论文主要收录的学科类别是环境科学, 而发表相关论文最多的学术期刊为《Chemosphere》(344篇)。美国是发表相关论文最多的国家, 而中国是发表论文随时间增长最快的国家。通过分析关键词发现, 与焚烧炉相关的科学问题研究中, 飞灰、重金属和二?英研究是未来热点, 通过改进焚烧炉可有效控制二次污染物的产生。未来我国将普遍采用炉排型焚烧炉和流化床焚烧炉等大型焚烧设备。

在不同浓度的硫溶液中, 通过化学浸渍方法将单质硫负载到活性炭纤维(ACF)表面, 得到活性炭纤维负载硫(ACF/S)材料。在不同气氛下(HCl, SO₂, HCl+SO₂)的垃圾焚烧模拟烟气中, 以ACF/S对烟气铅进行吸收实验, 采用扫描电子显微镜(SEM)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析研究其对铅的去除机理。结果表明, ACF/S中的单质硫大多富集在ACF表面, 对ACF比表面积影响不大, 但明显提高了ACF对铅的去除效果。此外, 在不同的烟气氛围(HCl, SO₂, HCl+SO₂)中, ACF/S均对烟气铅均有较好的捕集效果, 对颗粒铅捕集率均达到65%以上, 对气态铅均达到80%以上。因此, 利用硫改性活性炭纤维提高焚烧烟气中的铅的捕集率是可行的。

以深圳市某垃圾焚烧厂飞灰为原料, 考察高温条件下不同氯化物(NaCl, CaCl₂和 FeCl₃)对飞灰中重金属气化特性的影响规律。结果表明: 3种氯化物均不同程度地促进飞灰中重金属的气化; 对于不同的重金属, 氯化物的影响效果各不相同。在未添加氯化物的情况下, 飞灰中Pb和Cr几乎全部气化。Zn和Cu的气化率受氯化物影响最大, 当添加量均为10% 时, 3种氯化物对Zn和Cu的影响效果为FeCl₃ ≈ CaCl₂ > NaCl。飞灰二次气化的最佳条件: 以0.6 L/min N₂做载气, 添加15%的CaCl₂, 1000℃下高温处理2小时。二次气化过程可减小飞灰毒性, 回收重金属。

为了解深圳30年快速城市化过程引发的土壤有机污染现状, 同时调查城市化过程有机污染历史累积情况,在深圳市收集了 110 个表层土壤样品, 分析了深圳市土壤多溴联苯醚(PBDEs) 的空间分布特征, 并对其表层土壤PBDEs 蓄积总量进行 了估算。结果表明,深圳市土壤 中6 12 PBDEs 及 BDE209 的含量水平范围分别为 1.1 ～ 85.8 ng/g (dw) 和1. 2 ～1931ng/g(dw)。PBDEs 总含量在不同土地利用功能分区上表现为工业用地 > 居住用地> 商业用地 > 城市公园> 郊野公园的分布规律。深圳市土壤中PBDEs 含量整体表现出从西部的南山区和宝安区向东南方向的龙岗区和盐田区递减的趋势, 且 PBDEs 含量水平与各行政区的城市化水平呈显著的指数函数关系( r = 0. 98, p < 0. 01) , 表明城市化水平是影响深圳市土壤 PBDEs 污染程度的主要因素。采用基于行政区单元和基于土地利用类型两种估算方法对深圳市表层土壤 PBDEs 蓄积量进行估算的差异较大, 研究认为基于土地利用类型所估算出的数值更为准确, 以此估算出深圳市表层土壤中6 12 PBDEs 和 BDE209 蓄积量分别为1.51t和15.9t。

以深圳市清水河垃圾焚烧厂为例, 研究城市垃圾焚烧厂周围不同植物类别(乔木、灌木和草本)的重金属污染特征, 探讨工作区重金属污染环境植物修复的物种选择方案及群落构建模式。采集了垃圾焚烧厂周围22 个科34 个物种的叶片样品, 分析重金属 Hg, Cr, Cd, Pb 的含量和富集系数。结果表明: 该垃圾焚烧厂周围优势植物在一定程度上受到了重金属的污染, 不同植物类别受重金属的污染状况不同。乔木主要受 Cr 的污染, 灌木和草本的Hg污染状况较为严重。乔-灌、乔-草之间的重金属含量及富集系数均存在差异(P_t ≤ 0. 028) 。不同重金属污染植物修复可供选择的潜在物种分别是:1) Hg: 乔木植物大叶相思(Acacia auriculfi ormis)和柠檬桉(Eucalyptus citriodora) ; 2) Cr: 草本五节芒( Miscanthusf loridulus) 和灌木叶子花( Bougainvillea spectabilis) ; 3) Cd: 灌木梅叶冬青(Ilex asprella) 和乔木降真香(Acronychia pedunculata); 4) Pb:草本酢浆草( Oxalis corniculata)和芒萁(Dicranopteris dichotoma)。构建乔-灌-草多层次的群落结构, 对多种重金属复合污染区域的修复具有综合效果。

以垃圾焚烧的一次飞灰为研究对象，比较了水洗，酸洗以及水洗结合酸洗工艺对飞灰中重金属元素Cu，Zn和Pb的洗脱率的影响，并应用XRD，SEM/EDS等研究了飞灰在水洗和酸洗过程中颗粒形态和矿物相组成的变化。结果表明：单独水洗和单独酸洗均不能实现Cu，Zn和Pb的分离；酸洗结合水洗时，Cu和Zn洗脱率均较单独水洗和单独酸洗大幅提高，Pb基本沉淀在酸洗后的残渣中。经水洗后酸洗阶段的酸灰比是影响金属洗脱效果的主要因素。分离Cu和Zn和Pb的最佳工艺参数为：水洗（水灰比为3∶1）+10%H₂SO₄酸洗（酸灰比为6∶1）。XRD结果表明，水洗过程易溶于水的物质其峰形基本消失；酸洗过程中，生成了含Pb的矿物质和Zn的结晶化合物。SEM/EDS分析结果表征了飞灰在水洗、酸洗过程中主要晶相的生成以及主要元素Ca，Si，O和Al的变化规律。

本试验以去离子水作为洗脱剂，考察了水洗前处理工艺（包括水灰比、水洗时间、水洗温度以及水洗次数）对飞灰中可溶性氯盐的洗脱效果。在此基础上对比研究了水洗工艺对飞灰烧结过程中重金属的稳定化促进效果。结果表明：在液固比为4时，水洗过程中约有93％的氯离子被洗脱而进入水相；水灰比是影响氯离子洗脱效果的最主要因素，氯离子洗脱量与水灰比的对数值呈现很好的线性关系；XRD结果证明了水洗过程中大量氯盐的洗脱以及低熔点含钙铝硅化合物的形成；同原始飞灰相比，水洗飞灰经烧结后其中的Pb、Cd、Ni的浸出浓度明显降低。800 ℃下烧结水洗飞灰可以使其中的重金属稳定化，浸出浓度均低于相应的标准限值。水洗工艺与烧结稳定化技术相结合明显降低了重金属的浸出毒性。