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相似文献
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1.
消毒副产物生成潜能测试常用于表征水中消毒副产物的前体物含量.不同于三氯甲烷等含碳消毒副产物,二卤代乙腈(DHANs)与二卤代乙酰胺(DHAcAms)等含氮消毒副产物在氯消毒的余氯存在下易分解,并且在氯胺消毒过程中可由氯胺提供氮源生成,因此常用于含碳消毒副产物的生成潜能测试方法(如Krasner提出的测试法)可能无法有效揭示DHANs与DHAcAms的前体物水平.本研究以三氯甲烷和氯醛两种含碳消毒副产物为对比,考察DHANs与DHAcAms在饮用水氯消毒与氯胺消毒过程中不同投氯量与反应时间下的生成量,识别最大生成量对应的消毒条件,以便更好地评估水样中DHANs与DHAcAms的前体物浓度.同时,对消毒过程中生成的这些挥发性消毒副产物进行毒性评价.结果显示,两个水样氯消毒的DHANs与DHAcAms生成量分别为6.19~40.08、1.34~15.75 nmol·mg-1(mg-1以TOC计);氯胺消毒的DHANs与DHAcAms生成量分别为2.63~21.46、18.43~49.99 nmol·mg-1.Krasner测试法条件下的DHANs与DHAcAms生成量均最低.在投氯量为TOC+8×NH3-N、反应时间为24 h的氯消毒条件下,氯胺投加量20×TOC、反应时间为3 d的氯胺消毒条件下,两个水样具有最高水平的DHANs与DHAcAms生成量,并且消毒副产物毒性也高于Krasner法测试条件下的毒性水平.因此,氯消毒采用投氯量TOC+8×NH3-N、反应时间24 h,氯胺消毒采用投加量20×TOC、反应时间3 d的生成潜能测试条件可能更好地揭示水中DHANs和DHAcAms的前体物浓度水平.  相似文献   

2.
研究了臭氧氧化对城市污水二级处理出水中15种典型药品和个人护理品(PPCPs)的去除效果及O3分子氧化和·OH自由基氧化的贡献.结果表明,PPCPs的臭氧氧化去除效果与其亲核官能结构特性相关,芳香胺结构为主的PPCPs易降解,烷基胺结构为主的PPCPs可部分降解,亲核特性较弱的双键为主的PPCPs难降解;在臭氧投加量为5.5 mg·L-1条件下,这3类PPCPs的去除率为分别为大于95%、57%~68%和39%~57%.臭氧氧化过程中,O3分子氧化和·OH自由基氧化均起重要作用.易降解PPCPs的氧化机制以O3分子氧化为主,贡献率为82%~91%;可降解和难降解PPCPs的氧化机制以·OH自由基氧化为主,贡献率分别为48%~71%和66%~94%.二级出水中臭氧氧化过程中,UVA254去除率可呈单线性或分段线性指示PPCPs的去除效率.  相似文献   

3.
尹越  吴道文  孙梦瑶  吕路  张炜铭 《环境科学》2020,41(12):5500-5508
本研究通过聚偏氟乙烯(PVDF)膜内负载具有协同吸附和催化作用的金属有机骨架(MOFs),吸附去除水中药品及个人护理品(PPCPs),并且达到膜滤过程中多功能材料吸附能力再生和膜污染控制的双重目的.在膜吸附方面,共混基质膜(MMMs)内MOFs材料UiO-66@Fe3O4@UiO-66能够有效吸附以水杨酸(SA)和邻-苯二甲酸二甲酯(DMP)为模板化合物的两种常见PPCPs.在膜催化再生方面,UiO-66@Fe3O4@UiO-66中的Fe3O4能够催化H2O2生成强氧化性的羟基自由基(HO·),实现对MOFs/PVDF膜吸附能力再生和膜内污染控制的耦合.结果表明,pH=7±0.1条件下,10% MOFs/PVDF膜对0.1 mmol·L-1 SA和DMP吸附去除率最高,它们的去除率可分别达到64.2%和46.1%.除此之外,膜内UiO-66@Fe3O4@UiO-66催化5 mmol·L-1 H2O2,能够使膜通量和膜吸附性能恢复率分别达到91.8%和94.2%.实验设计的这种负载多功能MOFs共混基质膜的特点是它对膜吸附能力再生和膜污染控制过程的耦合.这为生化尾水深度净化过程中PPCPs去除和膜抗污染性能改善提供了新的思路.  相似文献   

4.
为探究我国西北城市地区臭氧(O3)生成机制及减排策略,2021年夏季在伊宁市开展环境大气加强观测,基于0-D盒子模型(采用MCMv3.3.1化学机制)分析伊宁市大气O3生成机制并初步探究大气O3生成敏感性.结果表明:①由O3生成潜势(OFP)、·OH反应速率(k·OH)和相对增量反应活性(RIR)这3个指标共同分析可知,烯烃、含氧挥发性有机物(OVOCs)和芳香烃是影响O3生成的关键人为源挥发性有机物(AVOC)组分,且生物源挥发性有机物(BVOC)对O3的生成贡献也不容忽视.基于RIR分析发现优控VOCs物种主要为乙醛、乙烯和丙烯等;②由盒子模型模拟可知,伊宁市O3受到本地光化学生成和区域输出作用共同影响,且HO2·+NO和·OH+NO2反应途径分别对本地O3光化学生成和去除贡献最大;③基于RIR(NOx)/RIR(AVOC)和EKMA共同表明,伊宁市夏季O3生成主要处于过渡区且靠近VOCs控制区.不同削减情景模拟表明,AVOC和NOx协同减排能有效降低当地O3体积分数,其中AVOC减排效果更为明显.研究结果可为西北区域类似城市大气O3污染管控提供支持.  相似文献   

5.
对流层臭氧(O3)主要由氮氧化物(NOx)和挥发性有机物(VOCs)经过一系列光化学反应生成,反应过程呈现复杂的非线性关系.为深入了解O3的光化学特征及生成机制,利用2018年夏季大气O3与VOCs的观测数据,结合大气零维框架模拟模型F0AM-MCM,研究O3超标日和非O3超标日的O3光化学特征之间的差异性.观测结果表明,O3超标日期间φ(O3)和φ(TVOCs)的平均值分别为47.8×10-9和49.0×10-9,为非O3超标日期间O3(26×10-9)和TVOCs(30×10-9)体积分数的1.8倍和1.6倍.使用F0AM模型,借助EKMA曲线和RIR分析等识别O3敏感性,发现南京市O3超标日和非O3超标日O3的形成均主要受VOCs和NOx的协同控制.F0AM-MCM模拟结果表明,在O3超标日,·OH和HO2的日平均混合比分别是非O3超标日的1.3倍和1.8倍,表明O3超标日期间具有更强的大气氧化能力,且·OH和HO2的形成和损失速率也有明显的增加,表明自由基循环的增强.此外,O3超标日的O3生成速率明显高于非O3超标日,从而导致了O3超标日的O3净生成速率明显高于非O3超标日.以上发现提高了对南京夏季O3超标日大气O3光化学特征的认识.  相似文献   

6.
“十四五”时期是河北南部城市(石家庄、邢台和邯郸)退出空气质量综合指数排名后10位的关键阶段.基于2020年4~10月南部城市的15个国家环境质量监测站臭氧(O3)逐时数据和3个挥发性有机物(VOCs)组分监测站的逐时数据及同期气象资料,采用时空演替、O3生成潜势(OFP)、后向轨迹模式和空间统计模型进行分析.结果表明:①南部城市4~10月O3变化呈倒"U"型分布,空间呈南高北低的格局,6月O3污染最重,其ρ(O3)依次为:邢台(233.8 μg ·m-3)>邯郸(225.2 μg ·m-3)>石家庄(224.8 μg ·m-3),O3与温度和风速呈正相关、与湿度和VOCs呈反相关;②4~10月ρ(TVOC)依次为:邢台(274 μg ·m-3)>石家庄(266 μg ·m-3)>邯郸(218 μg ·m-3),烯烃和芳香烃的总OFP占比均超过一半;③南部城市O3污染轨迹具有空间方向性和关联性,经过石家庄到邢台的轨迹ρ(O3)均值(198.92 μg ·m-3)最高,经过邯郸到达邢台的O3污染轨迹频数最多;④南部城市传输贡献上,邢台对石家庄的O3传输贡献率最高(27.39%),邯郸对邢台的VOCs传输贡献率最高(32.76%).  相似文献   

7.
基于粤港澳珠江三角洲区域空气监测网络12个监测子站的大气污染物数据,梳理2013~2017年大气光化学氧化剂Ox(NO2+O3)与PM2.5质量浓度的变化趋势.Ox+PM2.5复合超标污染定义为NO2和PM2.5质量浓度日平均值以及O3浓度日最大8 h平均值(O3 MDA8)同时超过二级浓度限值,分析了不同类型站点复合超标污染的时空分布特征以及气象因素影响.结果表明,2013~2017年珠三角PM2.5年均质量浓度由(44±7)μg·m-3下降至(32±4)μg·m-3,实现PM2.5连续3 a达标.Ox年均质量浓度由2013年(127±14)μg·m-3下降至2016年(114±12)μg·m-3,2017年反弹至(129±13)μg·m-3,O3浓度上升明显(10 μg·m-3).以O3为首要污染物的污染过程占比由2013年33%增多至2017年78%,多个城市同时发生污染的区域特征明显.研究时段内Ox+PM2.5复合超标污染事件共发生60次,主要在城区站点(78%)和郊区站点(22%).秋季发生复合超标污染天数最多(52%),是因为强太阳辐射有利于臭氧生成,大气氧化性增加,进而促进了PM2.5二次生成.造成珠三角复合超标污染的天气形势主要为高压出海型(43%)、高压控制型(30%)和热带低压型(27%).就具体气象因素而言,气温在20~25℃且相对湿度在60%~75%的范围内时,复合超标污染事件发生占比最高(22%).在O3重污染过程中,夜间高湿和低风速使得NO2和PM2.5浓度显著上升,日间高温加剧了复合超标污染.  相似文献   

8.
以左氧氟沙星水溶液为实验材料,比较了超声、K2S2O8和超声/K2S2O8 3种体系对左氧氟沙星的去除效果,并通过K2S2O8浓度、超声功率、pH值及添加异丙醇或叔丁醇的对照实验,分析了超声/K2S2O8体系去除左氧氟沙星过程中活性自由基产生机制及变化规律.结果表明:在左氧氟沙星浓度30 mg·L-1、过硫酸盐浓度20 mmol·L-1、超声功率360 W、pH=9的条件下,反应180 min,超声/K2S2O8体系中左氧氟沙星的去除率达到90%,超声体系为13.89%,K2S2O8体系只有5.82%;超声/K2S2O8体系存在协同作用,产生了更多的SO4-·和·OH;超声/K2S2O8体系中·OH的产生有超声和链式反应两种途径,其中,链式反应的贡献较大,K2S2O8的存在是·OH产生的必要条件,链式反应在自由基浓度较高条件下会发生猝灭,K2S2O8浓度对SO4-·的产生有重要影响,但K2S2O8浓度过高对SO4-·的产生无益;超声/K2S2O8体系降解左氧氟沙星过程中SO4-·与·OH是通过链式反应共同增减的,·OH在反应中占主导地位;反应初期·OH作用较大,随反应时间延长逐渐减小,SO4-·作用在反应初期较小,随着反应进行作用逐渐增大.  相似文献   

9.
采用水热合成法成功制备出MnFe2O4磁性纳米棒(s-MnFe2O4),并考察了商品化的Fe3O4、MnFe2O4和合成的s-MnFe2O4纳米棒这3种磁性纳米颗粒作为非均相Fenton催化剂降解水中四环素抗生素的性能.同时,采用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、N2吸附-脱附、振动样品磁强计(VSM)及X射线光电子能谱(XPS)等技术对催化剂的理化性质进行了表征.非均相Fenton催化降解四环素的结果表明,s-MnFe2O4具有最高的催化活性,反应180 min,四环素的去除率可以达到87.6%,TOC的去除率达到47.5%.自由基捕获试验证实了羟基自由基(·OH)是非均相Fenton氧化过程中的主要活性物种.s-MnFe2O4磁性纳米棒的高催化活性归因于其表面拥有较高含量的Mn3+和Fe2+物种,它们的存在能加速界面电子的转移效率,从而促进·OH的生成.合成的s-MnFe2O4催化剂具有良好的稳定性,循环使用6次,四环素的去除率仅从87.6%降低到80.2%,且氧化过程中活性组分的流失很少.  相似文献   

10.
冯兆忠  彭金龙 《环境科学》2021,42(6):3084-3090
当前我国地表臭氧(O3)污染日趋严重,对植物生产力构成了严重威胁.本文综述了粮食作物产量和木本植物生物量与O3暴露水平指标M7(7 h平均O3浓度,09:00~16:00)、SUM06(每小时O3浓度大于60 nmol·mol-1的累积值)、W126(每小时O3浓度在特定时段内用Sigmoidal函数加权求和值)、PODY[每小时气孔O3通量高于阈值Y nmol·(m2·s)-1的累积吸收通量]和最常用的AOT40(每小时O3浓度超过40 nmol·mol-1部分的累积值)之间的响应关系,并计算了相应的损伤阈值.基于AOT40的结果表明,导致水稻、冬小麦、玉米和大豆产量下降5%的O3风险阈值分别为5.93、2.69、8.67和4.17 μmol·mol-1·h,说明我国玉米对O3的耐受性可能要高于其它3种作物;对于木本植物,杨树5个品种的熏蒸实验和17种木本植物的整合分析的结果显示,导致其总生物量减少5%的O3风险阈值分别为12.20 μmol·mol-1·h和10.87 μmol·mol-1·h.此外,提出了未来相关研究应关注建立植物其它重要参数与O3污染的响应关系与提高O3区域风险评估精度,同时需要重点考虑如何将影响植物O3敏感性的重要因子(如土壤氮素和树龄等)耦合到区域评估模型中.  相似文献   

11.
为探究饮用水处理过程中臭氧(O_3)对生物活性炭(BAC)中微生物及出水消毒副产物(DBPs)的影响,以饮用水小试装置的O_3-BAC工段开展研究,系统分析在不同O_3浓度下的水质变化,溶解性有机物(DOM)特征,微生物活性和DBPs产生情况.结果表明,O_3对BAC过滤的影响主要表现为提升微生物对DOM的利用效率,但O_3浓度过高会导致出水中蛋白质和微生物代谢产物(SMPs)等有机物增加.当O_3浓度从0 mg·L~(-1)提升到2. 0 mg·L~(-1)时,BAC中微生物存活率从95. 10%降至62. 60%,但O_3将出水中难降解有机物转变为易生物降解物质,使得微生物活性提高了62. 52%,BAC的生物过滤得到强化;当O_3浓度增加到4. 0 mg·L~(-1)时,微生物存活率降至49. 90%,同时微生物产生的蛋白质和SMPs增加,导致含碳消毒副产物(CDBPs)和含氮消毒副产物(N-DBPs)的生成浓度与不通O_3相比分别上升41. 93%和7. 18%,大大增加水体潜在危险.综上,合适O_3浓度有利于O_3-BAC对DOM的去除,O_3浓度过高会导致BAC过滤效果变差并产生新的DBPs前体物.  相似文献   

12.
The effects of addition of calcium hydroxide on aluminum sulphate(or alum) coagulation for removal of natural organic matter(NOM) and its subsequent effect on the formation potentials of two major types of regulated disinfection byproducts(DBPs),haloacetic acids(HAAs) and trihalomethanes(THMs),have been examined.The results revealed several noteworthy phenomena.At the optimal coagulation pH(i.e.6),the coagulation behavior of NOM water solutions versus alum dose,showed large variation and a consequent great change in the formation potentials of the DBPs at certain coagulant doses.However,with addition of a relatively small amount of Ca(OH) 2,although the zeta potential of coagulated flocs remained almost the same,NOM removal became more consistent with alum dose.Importantly,also the detrimental effect of charge reversal on NOM removal at the low coagulant dose disappeared.This resulted in a steady decrease in the formation potentials of DBPs as a function of the coagulant dose.Moreover,the addition of Ca(OH) 2 broadened the pH range of alum coagulation and promoted further reduction of the formation potentials of the DBPs.The enhancement effects of Ca(OH) 2 assisted alum coagulation are especially pronounced at pH 7 and 8.Finally,synchronous fluorescence spectra showed that the reduction in DBPs formation potential by Ca(OH) 2-assisted alum coagulation was connected to an enhanced removal of small hydrophobic and hydrophilic HA molecules.Ca(OH) 2-assistance of alum coagulation appeared to increase substantially the removal of the hydrophilic HA fraction responsible for HAAs formation,prompting further reduction of HAA formation potentials.  相似文献   

13.
为了降低准好氧矿化垃圾床渗滤液尾水中有机物浓度和提高体系可生化性,构建了GAC(粒状活性炭)-O_3/H_2O_2体系催化降解矿化垃圾床渗滤液尾水中有机物.同时,考察了体系O_3、GAC和H_2O_2投加量、初始pH值对GAC-O_3/H_2O_2体系处理渗滤液尾水的影响,并使用分子量分布、紫外-可见光谱和三维荧光光谱解析了难降解有机物在GAC-O_3/H_2O_2体系的转化机制.结果表明:在GAC投加量为10 g·L-1,O_3投加量为32.16 mg·min-1,H_2O_2投加量为3 m L·L-1,初始pH值为5的条件下,反应20 min后,其渗滤液尾水的COD和UV245分别从700.08 mg·L~(-1)和0.488下降到393.85 mg·L~(-1)和0.244,COD和UV254的去除率分别为43.80%和50.00%.经GAC-O_3/H_2O_2体系处理后,得益于含芳香环有机物的有效降解,渗滤液尾水中大分子有机物(大于50 k Da)明显减少,分子量小于1 k Da的有机物比例增多.与此同时,紫外区类富里酸荧光区及可见光区类富里酸荧光区峰值也大幅降低,其去除率分别为70.20%和58.69%,B/C从0.04增加到0.35,这也使得废水可生化性大幅提高.  相似文献   

14.
某微污染水源自来水厂的纳滤深度处理效果研究   总被引:1,自引:1,他引:0  
吴玉超  陈吕军  兰亚琼  刘锐 《环境科学》2016,37(9):3466-3472
采用一级四段纳滤组合工艺处理南方某微污染水源自来水厂的传统净水工艺段出水,考察了纳滤膜工艺对出水水质的提升效果.结果表明,纳滤对常规水质指标与微量有机物有较好的去除效果,对混凝沉淀池出水中TOC和UV_(254)的去除率在95%以上(出水TOC≤0.3 mg·L~(-1),UV254≤0.005 cm~(-1));对卤乙酸、三卤甲烷前体物、多环芳烃和有机氯农药的截留率分别在62%、85%、50%和95%左右,使用UMU-SOS测试的出水遗传毒性低于检出限,不同段纳滤膜对相对分子质量较大的消毒副产物前体物与有机氯农药的去除率未呈现明显差异,但对相对分子质量较小的多环芳烃去除效果呈现明显差异,表明纳滤主要依靠物理截留去除水中相对分子质量较大的有机物,对相对分子质量较小的有机物则存在较大的局限性.与之相比,水厂目前使用的双级臭氧-生物活性炭深度处理工艺对传统净水工艺出水中多环芳烃、有机氯农药、遗传毒性的去除截留率分别仅为17%、62%、80%左右,显示纳滤对微量有机物的去除效果更为理想.  相似文献   

15.
铁炭内电解垂直流人工湿地对污水厂尾水深度脱氮效果   总被引:2,自引:1,他引:1  
郑晓英  朱星  周翔  徐亚东  王菊  韦诚  高雅洁  周橄 《环境科学》2017,38(6):2412-2418
针对污水厂尾水总氮(TN)含量偏高、微生物可利用碳源低的问题,构建铁炭内电解垂直流人工湿地(ICIE-VFCW)装置,研究了ICIE-VFCW对尾水的处理效果,并采用紫外-可见光光谱(UV-VIS)、凝胶过滤色谱(GFC),进一步探讨了ICIEVFCW强化脱氮机制.结果表明,ICIE-VFCW可提高系统对尾水中COD的去除,出水COD可稳定在30 mg·L~(-1)以下,全年、暖季、寒季COD平均去除率较普通垂直流人工湿地分别可提高10.16%、9.81%、11.22%.系统出水TN可维持在10 mg·L~(-1)以下,全年、暖季、寒季TN平均去除率较普通垂直流人工湿地分别提高13.72%、12.90%、16.17%.经过人工湿地处理后,污水中有机物的腐殖度、芳香度及相对分子质量(Mr)均有所下降,且ICIE-VFCW中Mr下降更为明显.湿地基质掺杂铁炭可促进尾水中大分子有机物转化为小分子,为微生物提供更多可利用碳源,从而提高脱氮效率.  相似文献   

16.
采用连续流O_3-BAC对华北某石化废水处理厂尾水进行了中试处理实验,研究了O_3氧化对COD及UV254处理效果的影响,同时对处理过程中有机物的变化特性及稳定运行30 d时BAC填料中的微生态环境进行了分析.结果表明,在O_3接触时间为40 min,O_3投加量为20 mg·L-1,BAC单元空床停留时间为1.5 h条件下,O_3-BAC工艺出水COD为24 mg·L-1,平均去除率为40.4%,相对于单独BAC工艺去除率提高10.0%,UV254的平均去除率为55.1%,且COD与UV254之间呈一定的相关性,相关系数R2为0.89;O_3氧化后相对分子质量1×103的比例由尾水中的69.0%提高到了87.0%,O_3-BAC工艺中NPOC的去除率为45.8%,较单独BAC工艺提高23.0%,且BAC单元去除的NPOC主要由相对分子质量1×103的组分所贡献;经GC-MS图谱及有机物统计分析,经O_3氧化后烷烃类、不饱和酯类及酚类等有机物得到明显的去除;O_3氧化后BAC单元的微生态环境得到明显改善,其中微生物种类(丰度在1.0%以上)由6种增加到了11种.O_3-BAC工艺可以有效应用于石化尾水的深度处理中.  相似文献   

17.
Adding iron salt or iron hydroxide to sludgemixed liquor in an aeration tank of a conventional activated sludge processes (bioferric process) can simultaneously improve the sludge’s filterability and enhance the system’s treatment capacity. In view of this, Fe(OH)3 was added to a submerged membrane bioreactor (SMBR) to enhance the removal efficiency and to mitigate membrane fouling. Bioferric process and SMBR were combined to create a novel process called Bioferric-SMBR. A side-by-side comparison study of Bioferric-SMBR and common SMBR dealing with dyeing wastewater was carried out. Bioferric-SMBR showed potential superiority, which could enhance removal efficiency, reduce membrane fouling and improve sludge characteristic. When volumetric loading rate was 25% higher than that of common SMBR, the removal efficiencies of Bioferric-SMBR on COD, dye, and NH4 +-N were 1.0%, 9.5%, and 5.2% higher than that of common SMBR, respectively. The trans-membrane pressure of Bioferric-SMBR was only 36% of that in common SMBR while its membrane flux was 25% higher than that of common SMBR. The stable running period in Bioferric-SMBR was 2.5 times of that in common SMBR when there was no surplus sludge discharged. The mixed liquor suspended solids concentration of Bioferric-SMBR was higher than that of common SMBR with more diversified kinds of microorganisms such as protozoans and metazoans. The mean particle diameter and specific oxygen uptake rate of Bioferric-SMBR were 3.10 and 1.23 times the common SMBR, respectively. Translated from Environmental Science, 2005, 26(6): 65–70 [译自: 环境科学]  相似文献   

18.
针对印染工业园生化尾水中生物难降解的有机氮难题,采用O3-SBBR(臭氧-序批式生物膜反应器)联合工艺进行深度处理.开展了影响因素实验、降解动力学和淬灭实验,测定了自由基种类、琥珀酸脱氢酶活性和脱氮功能基因.结果表明,适宜的臭氧氧化条件:pH为8.0~8.5、ρ(O3)为35.0 mg·L-1左右、 O3投加量(以O3/H2O计,下同)约为100.0 mg·L-1和反应时间为90.0~120.0 min.臭氧氧化生化尾水的有机氮符合拟一级动力学模型,最大速率常数k值为0.010 35 min-1[实验条件:pH为8.0、 O3投加量为150.0 mg·L-1和ρ(O3)为35.0 mg·L-1].臭氧氧化显著提高序批式生物膜反应器(SBBR)的脱氮性能,脱氮效率从19.8%(SBBR)提高到32.9%(O3  相似文献   

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