Fe-Cu铁内电解处理甲基橙的谱学表征

应用紫外-可见光谱(UV-VIS)、质谱(MS)和电子顺磁共振(EPR)对甲基橙印染废水在Fe-Cu铁内电解中的变化进行跟踪表征.研究结果表明,pH=3时,甲基橙在Fe-Cu(质量比1∶1)和Fe-Cu-Mn(质量比1∶1∶0.05)铁内电解体系中随着反应时间的增加在400—600nm区域UV-VIS吸收峰面积逐渐减少;Fe-Cu-Mn(质量比1∶1∶0.05)吸收峰迅速蓝移至350—550nm区域,且吸收峰面积也逐渐减少.MS正负离子模式测得甲基橙准分子离子峰强度逐渐减小,但相应还检测到由于甲基橙分子断裂引起的逐渐变多的诸如芳香类和苯环裂解后共轭二烯物质的碎片信息.EPR检测到Fe3+、Fe2+的信号略有增加,在Fe-Cu-Mn(质量比1∶1∶0.05)中Mn2+的6条超精细结构谱峰由弱转强.这些研究表明,在Fe-Cu铁内电解中甲基橙降解的原因之一是氧化还原反应破坏发色基团,即偶氮双键的消失,引起甲基橙溶液脱色;另一原因是在微电场中,甲基橙分子断裂为更小质荷比的分子离子碎片而引起甲基橙脱色降解,这些研究结果为探索甲基橙溶液在铁内电解中脱色、降解机理提供有力的理论依据.     

日照近岸海域表层沉积物中多环芳烃的生态风险分析

采用平均效应区间中值商法、有机碳归一化法和效应区间低、中值法3种评价方法,分析日照近岸海域表层沉积物中多环芳烃(PAHs)的生态风险.效应区间低、中值法评价结果表明:岚山头附近海域表层沉积物中16种PAHs可能都存在生态风险;远离岚山头的东部和北部海域以及岚山港南部附近海域表层沉积物中芴和菲可能具有一定的生态风险.平均效应区间中值商法和有机碳归一化法评价结果均显示:岚山头附近海域表层沉积物可能存在相对较高的生态风险,其它海域表层沉积物具有潜在生态风险的可能性较低.平均效应区间中值商法评价结果显示:岚山头附近海域表层沉积物发生毒性的可能性为50%.     

淮河流域表层土壤湿度时空特征及其与地面降水的关系

土壤湿度是陆面与大气能量和物质交换的关键物理量,除地面观测外,卫星遥感也是获取土壤湿度的重要手段。本文针对欧洲卫星气象中心(EUMETSAT)基于卫星遥感而研发的面向水文气象卫星应用产品(H-SAF)中的土壤水分指数(SM-DAS-2)产品,分析产品在淮河流域土壤水分监测中的适用性,为在淮河流域利用该产品开展农田生态监测奠定基础。首先,分析了该产品监测得到的中国土壤表层水分空间分布特征,在此基础上,总结淮河流域表层土壤湿度的时空分布特征;并结合中国气象局发布的中国逐日降水量格点化产品,分析表层土壤湿度与降水量之间的相关关系,最后通过分析淮河流域土壤湿度与地面降水之间的对应关系,探讨土壤湿度对降水的响应时间。从分析结果来看,对于全国而言,该产品能够有效地反映出土壤湿度的分布特征,并且能够刻画出较细致的空间分布规律。在淮河流域,土壤湿度产品和人工观测数值之间具有性较好的相关性(相关系数为0.51,通过置信度0.05的t检验),但SM-DAS-2产品指数偏低(SMDAS-2产品的年均值为0.6,地面观测站监测的表层土壤湿度为0.69)。表层土壤湿度总体上保持"南高北低"空间分布特征,并且空间分布存在着季节性差异。山区和河流附近区域是土壤湿度的高值中心,这一特征在夏秋两季最为显著。表层土壤湿度与降水之间存在显著的相关关系,而在山区和河流附近,两者间的相关性变差。从时间上看,夏季是淮河流域表层土壤湿度与同期降水相关性最好的季节,总体上降水发生3 d以后表层土壤湿度才会对降水的变化产生响应,土壤湿度对降水变化的响应时间最长能延长到10~15 d。     

蒙脱土协同新生MnO_2对甲基橙模拟废水的脱色研究

研究了蒙脱土协同新生MnO2对甲基橙的吸附脱色性能,结果表明:蒙脱土能够明显地改善新生MnO2在水中的分散性与吸附性,大大提高了新生MnO2对甲基橙的吸附能力,脱色率的提高是二者协同作用的结果.该复合吸附剂具有较快的吸附速度,吸附动力学数据能很好地符合Lagergren二级速率方程.溶液pH值是影响染料脱色的最主要因素,在pH 7及常温条件下,当新生MnO2/蒙脱土的比例为40 mg/1.0g, 甲基橙的浓度为20 mg·l-1, 吸附50 min时,甲基橙的去除率可达96.5%.     

象山港表层沉积物中营养元素的分布特征及影响因素

通过对象山港表层沉积物中不同形态氮、磷含量的调查,分析了该海区表层沉积物中氮、磷的分布特征,象山港表层沉积物中氮、磷含量较高,已对底栖生物产生生态毒性;海产养殖是造成本海域营养元素超标的最主要因素,也是控制营养元素在空间和时间上变化的主要因素.     

江西稻田红壤中丙溴磷的移动特性及其主要影响因素

用土壤薄层色谱法研究农药丙溴磷在不同层江西省稻田红壤中的移动特性及其在表层土壤中移动的主要影响因素.以稻田灌溉水为展开剂,测得丙溴磷在表、中和下层土壤薄层板上的比移值Rf分别为0.375、0.301和0.092,这表明丙溴磷在表层土壤中中等移动、中层土壤中不易移动和下层土壤中不移动,对地下水污染可能性较小,但可能对地表水会产生一定程度的污染.改变土壤有机质和黏土量,调节稻田灌溉水pH和CEC(阳离子交换量),考察这4种因素对丙溴磷在表层稻田红壤中移动的影响.结果表明,土壤有机质可抑制表层土壤中丙溴磷的移动,但起主要抑制作用的是难氧化土壤有机质;土壤黏土量与丙溴磷在土壤中的移动性呈明显的负相关,其相关系数为-0.976(n=5,P<0.05);稻田灌溉水pH>5时,表层红壤中丙溴磷的迁移随pH增大而增大;增大稻田灌溉水的CEC可促进丙溴磷在表层土壤中的移动.从同一土壤剖面来看,稻田红壤CEC和黏土量是丙溴磷在不同层土壤中移动性差异的主要影响因素.     

黄河口表层沉积物中多环芳烃(PAHs)的生态风险分析

以黄河口11个表层沉积物站位的实测16种多环芳烃(PAHs)浓度为基础资料,采用平均效应区间中值商法和阈值效应浓度、可能效应浓度法2种评价方法分析黄河口表层沉积物中PAHs的生态风险.阈值效应浓度和可能效应浓度法评价结果表明:所有站位表层沉积物中苯并(b)荧蒽、苯并(k)荧蒽、和苯并(ghi)苝、茚并(1,2,3)芘可能具有一定的生态风险,黄河口东部和东南部海域表层沉积物中萘可能具有一定的生态风险.平均效应区间中值商法结果表明,所有站位表层沉积物中的MERM-Q都小于0.1,发生综合生态风险的可能性较小,危害概率远小于10%.     

华中冶金工业走廊表层土壤、道路尘重金属污染特征及健康风险

于2015年1月,分别采集了316国道黄石-鄂州段表层土壤和道路尘样品各23个,采用火焰原子吸收分光光度法定量分析其重金属含量,以探讨重金属的污染特征及其健康风险.结果表明,Cu、Pb、Zn、Cd、Co、Cr、Ni、Mn的平均含量分别为97. 51、31. 18、115. 57、0. 58、21. 20、30. 10、37. 34、573. 74 mg·kg-1(表层土壤);730.12、236.23、392.74、6.20、223.72、90.54、148.42、4698.46 mg·kg-1(道路尘),且变异系数较大,污染分布不均匀.道路尘中重金属含量明显高于表层土壤,黄石段道路尘中重金属(除Cr、Ni、Mn外)明显高于鄂州段.地累积指数表明:表层土壤中Co及道路尘中Cd、Co、Mn污染最严重.由健康风险评价可知,表层土壤和道路尘中8种重金属非致癌风险为儿童成人,其中手-口摄入为重金属暴露的主要途径,表层土壤中各种重金属暴露风险不大,而道路尘中Cr和Mn存在非致癌风险;表层土壤中Cd、Co、Ni、Cr均不存在致癌风险,道路尘的致癌风险主要来源于Cr.     

产品物料投入—转化—产出全平衡模型在环境影响评价中的应用

在国家“六五”攻关科研中,我们创立了《产品物料投入—转化—产出全平衡模型》,并在6个典型行业中试用成功,先后作了报道。 1988年我们结合环境影响评价任务,首次引入油化工工艺的烷基苯厂的物料系统分析,克服了油化工物料系统评价的难题.该     

SnWO_4可见光催化降解甲基橙研究

采用溶剂热法合成了可见光催化剂SnWO4,以甲基橙溶液为目标污染物,研究了催化剂的用量、溶液的初始浓度、盐效应等因素对光催化降解效果的影响.结果表明,甲基橙溶液初始浓度为20 mg.L-1、催化剂的最佳投加量为1.5 g.L-1,SnWO4的催化活性最好,光照反应90 min对目标污染物的去除率可达99.37%;溶液中...     

预磁化强化零价铁除偶氮染料的性能研究

考察了预磁化对零价铁去除水中甲基橙、苋菜红、金橙Ⅱ、氨基黑和肼黄等不同偶氮染料性能的影响,结果表明,预磁化强度由0逐渐增大至750 m T时,零价铁去除甲基橙的表观速率常数由0.0078 min~(-1)逐渐增大至0.0677 min~(-1),反应速率提高倍数达到1.4—8.7倍.预磁化后的零价铁(Mag-ZVI)除甲基橙表观速率常数与其剩磁呈线性正相关,这一定程度上说明了预磁化对零价铁除污染活性的强化作用主要与其颗粒剩磁有关.通过系统考察了Mag-ZVI在不同p H条件下对甲基橙的去除性能以及Mag-ZVI对苋菜红、金橙Ⅱ、氨基黑和肼黄的去除性能,进一步证实预磁化对于零价铁在不同反应体系下除偶氮染料均呈现正面效应.预磁化对零价铁去除染料的强化作用具有一定的普适性,其在印染废水处理中具有广阔的应用前景.     

层状氢氧化镁铝对染料酸性橙Ⅱ的脱色性能

分别用层状氢氧化镁铝(LDHs)和焙烧层状氢氧化镁铝(CLDH)作为吸附剂,吸附脱除水溶液中染料酸性橙Ⅱ,考察了Mg/Al物质的量之比、吸附剂的投加量、脱色时间、初始pH值等因素对脱色率的影响.结果表明,以Mg/Al物质的量之比为3制得的层状氢氧化镁铝对酸性橙Ⅱ溶液的脱色效果最好;室温下,3.0 g·L-1LDHs和1...     

三亚河表层沉积物中多环芳烃分布、来源解析及生态风险评价

为了解三亚河表层沉积物中多环芳烃分布特征及生态风险,应用加压流体萃取、高效液相色谱检测表层沉积物中16种优先控制PAHs的含量和组成.结果表明,研究区域内表层沉积物中PAHs含量为3.23—493 ng·g~(-1)之间,平均浓度为211 ng·g~(-1),调查区域表层沉积物中PAHs含量与其它区域河流、湖库和海域沉积物中PAHs的含量比较,PAHs含量属于低值水平.调查区域表层沉积物中PAHs含量以3—5环为主,其对总浓度的贡献率为76.6%—100%,平均为84.4%,采用同分异构体比值分析结果显示PAHs主要来源于木柴、煤炭等燃烧源.质量基准法和质量标准法分析表明三亚河表层沉积物中的PAHs含量水平对该区域的生态环境影响较小,但对长期生活在该区域的底栖生物将构成轻微的潜在威胁,应采取相应管控措施,控制多环芳烃排入三亚河.     

天山乌鲁木齐河源区表层雪中含氮离子季节变化特征

通过2004—2007年在天山乌鲁木齐河源1号冰川积累区采集的136个表层雪样品,分析了山岳冰川表层雪中主要含氮离子（NO-3与NH4）的季节变化特征.结果表明,湿季表层雪中的含氮离子浓度一般比干季高,由于湿季NO-3与NH4＋的输入量与流失量均较大,因此湿季浓度波动比干季更强烈.气溶胶与表层雪中的NO-3浓度在干季存...     

ZnO-MgO/Al2O3吸附-臭氧催化氧化处理难降解有机废水

以活性氧化铝为载体,采用浸渍法制备催化剂,对甲基橙及草酸模拟废水进行处理.在中性条件下,臭氧催化氧化比单独臭氧氧化能提前30 min使得甲基橙溶液褪色,反应105 min时,臭氧催化氧化对TOC的去除率高达96.53%,比单独使用臭氧氧化对甲基橙TOC去除率提高了47.19%,在处理草酸废水时臭氧催化氧化对TOC去除率高达80.59%,比单独使用臭氧氧化对草酸TOC去除率提高了59.14%.在处理甲基橙及草酸的小试实验中催化剂对有机污染物的吸附作用起到了加快反应进行的作用.在对垃圾渗滤液超滤出水时,O₃与COD质量比为1:1时,臭氧催化氧化对COD去除率为49.09%,比单独使用臭氧氧化提高36.37%,臭氧催化氧化对TOC的去除率是单独使用臭氧氧化的2.54倍,在处理垃圾渗滤液纳滤浓水时,臭氧催化氧化对COD去除率高达88.72%,比单独使用臭氧氧化提高37.60%,并且臭氧催化氧化对TOC的去除率是单独臭氧氧化的1.6倍.臭氧催化氧化反应过程中产生的羟基自由基对有机物更快的反应速率.     

可见光下苯醌类化合物诱导磷酸铁芬顿反应的铁离子源汇机制

构建了可见光下苯醌类化合物诱导磷酸铁产生芬顿反应的体系,分析了苯醌类化合物对磷酸铁释放亚铁离子的影响,比较了苯醌类化合物诱导磷酸铁芬顿反应降解橙Ⅱ的效率,研究了橙Ⅱ降解过程中铁离子和亚铁离子之间的转化以及羟基自由基浓度的变化,讨论了可见光下苯醌类化合物诱导磷酸铁芬顿反应铁离子的源汇机制.结果表明,可见光下苯醌类化合物诱导的磷酸铁是芬顿反应铁离子的间接铁源和直接铁汇.当可见光-磷酸铁-过氧化氢体系分别添加2-氯-1,4-苯醌、苯醌和对二甲基醌,溶液中亚铁离子浓度峰值(对应时间)从基础实验的0.86 mg·L^-1 (120 min)分别提高到2.06 mg·L^-1 (40 min)、1.61 mg·L^-1 (40 min)和1.04 mg·L^-1 (120 min);铁离子引发的芬顿反应能极大提高橙Ⅱ的脱色率和矿化率：反应60 min时,橙Ⅱ脱色率分别是99.5%、98.1%和77.7%;反应180 min时,橙Ⅱ矿化率分别为78.8%、77.6%和52.4%;反应结束时,总铁离子的浓度会大幅降低至0....     

浙北地区畜禽粪便和农田土壤中四环素类抗生素残留

为了解畜禽粪便中抗生素残留和长期施用含抗生素畜禽粪肥的农田土壤中抗生素残留情况,采样分析了浙北地区畜禽粪便样和施用畜禽粪肥的农田土壤中3种四环素类抗生素(土霉素、四环素和金霉素)残留状况,并与未施畜禽粪肥农田进行比较.结果表明,畜禽粪中四环素、土霉素和金霉素残留量分别在检测限以下至16.75、29.60和11.63mg·kg-1之间,总平均值分别为1.57、3.10和1.80mg·kg-1.猪粪、鸡粪、牛粪中抗生素残留量依次降低.抗生素高残留的畜禽粪主要采自规模化养殖场,家庭散养畜禽的粪便中抗生素含量较低.施用畜禽粪肥的农田表层土壤中土霉素、四环素和金霉素的检出率分别为93%、88%和93%,残留量分别在检测限以下至5.172、0.553和0.588mg·kg-1之间.施用畜禽粪肥农田表层土壤土霉素、四环素和金霉素的平均残留量分别为未施畜禽粪肥农田的38倍、13倍和12倍,说明畜禽粪肥是农田土壤抗生素的重要来源.亚表层与表层土壤中土霉素、四环素和金霉素残留量比值分别在0.01～2.13、0.02～1.91和0.02～1.36之间,平均分别为0.64、0.65和0.56.相关分析表明,农田表层土壤中土霉素、四环素和金霉素残留量与土壤黏粒含量呈正相关;土壤质地越轻(黏粒越少),抗生素越易下移并积累在亚表层.     

九龙江和厦门西港近岸表层沉积物中汞的赋存形态及生态风险评价

测定了九龙江和厦门西港44个近岸表层沉积物中总汞含量及不同赋存形态汞的含量,分析了汞的分布特征、赋存形态、生物有效性和潜在生态风险.结果表明,表层沉积物中总汞平均含量(mg·kg-1)顺序为:九龙江北溪(0.174)九龙江河口(0.172)九龙江西溪(0.132)厦门西港(0.095),分别为福建省土壤元素背景值的2.15、2.12、1.63和1.17倍.九龙江北溪、西溪、河口和厦门西港表层沉积物中生物有效态汞比例分别为54.7%、32.5%、38.2%和39.4%.地质累积指数法、潜在生态风险指数法和次生相与原生相分布比值法评价结果表明,九龙江和厦门西港近岸表层沉积物中汞主要为轻度污染,存在中等—较高潜在生态风险.需对汞污染进行综合防治.     

活性炭/过一硫酸盐降解水中金橙Ⅱ:活性炭的循环利用

研究了常温常压下颗粒状活性炭(GAC)与过一硫酸盐(PMS)联合体系降解水中金橙Ⅱ时GAC可循环利用的问题.实验发现,本体系中GAC可以重复使用,循环4次后GAC的催化活性只降低了4.6%.说明该体系具有较好的GAC再生能力,氧化剂的用量越大再生能力越强.在GAC催化PMS降解金橙Ⅱ的过程中,PMS可能会氧化GAC的表面,使得GAC的催化能力得以加强.同时发现该体系中仅是GAC的催化能力得到很好的再生,而吸附能力并没有得到再生.当GAC几乎失去吸附能力时,催化能力仍几乎能保持不变.当PMS与金橙Ⅱ的物质的量之比为20∶1时,连续流实验进行10 d,GAC的催化活性仍未减弱,GAC的使用寿命较长.该体系具有很好的实际应用潜力.     

泥炭地亚表层含碳温室气体排放及其影响因素

泥炭地是陆地生态系统的重要碳库,其碳动态对全球碳循环起着重要影响.近年来,在人类活动和气候变化的影响下,泥炭地急剧退化.表层泥炭在有氧环境下快速分解,亚表层也可能加速代谢过程.结合国内外有关亚表层泥炭的研究进展,综述和阐释自然环境下和退化后亚表层泥炭地二氧化碳和甲烷两种含碳温室气体及其主要影响因子(自然因子和人为因子).结果表明,泥炭地退化后,亚表层会迅速参与到泥炭地生态系统碳循环;水位、植被、温度是影响泥炭地碳循环的主要自然因子,排水、耕作、放牧是主要人为因子.目前对泥炭地亚表层含碳温室气体排放及其影响因素的研究还不够深入,主要侧重于温室气体通量对不同影响因子的短期响应,在后续研究中应结合新的研究技术与方法,加强泥炭地亚表层碳排放机理的研究.