氯苯类化合物的生物降解

氯苯类生物降解机制可分为三类:氧化脱氯、还原脱氯和共代谢.氯苯类的氯化脱氯机制基本遵循一个相似的降解途径,即首先在双氯化酶攻击下形成二醇,此二醇脱氢形成氯代邻二酚.邻二酚开环产物是相应的氯化粘康酸,脱氯过程发生在此粘康酸内酯化过程中和内酯开环后;还原脱氯需要多种微生物共同参与,脱氯途径很不一样,这与不同微生物种群和不同的环境条件有关;共代谢作用降低了氯苯类化合物的生物毒性,使其更易为别的微生物同化.     

生物膜电极法降解氯苯、二氯苯的研究

研究证实,氯苯和二氯苯在生物膜电极下降解速率显著快于常规方法.质谱分析可知,氯苯的中间产物存在苯酚、乙酸,二氯苯的3种同分异构体中间产物均存在氯酚、苯酚和乙酸.中间产物表明,氯苯、二氯苯的生物膜电极降解途径完全不同于常规生物降解途径,而阴极的还原气氛对脱氯起到关键性影响.     

球形红细菌好氧降解氯代苯研究

采用光合细菌球形红细菌在好氧条件下对氯代苯进行生物降解.结果表明,氯代苯不能作为球形红细菌生长的惟一碳源和能源,球形红细菌好氧降解氯代苯是在适宜碳源存在下以共代谢的方式进行;根据分析细胞提取液中双加氧酶活性和代谢中间产物,推断出其降解机制为邻位裂解途径,按先开环再脱氯过程进行,邻苯二酚1,2-双加氧酶的活性可以通过氯代...     

pH值对"Fe0-厌氧微生物"体系去除2,4,6-三氯酚过程的影响

考察了pH值对"Fe0-厌氧微生物"体系降解2,4,6,-三氯酚(2,4,6-TCP)效果的影响,结果表明:pH值是影响"Fe0-厌氧微生物"体系降解2,4,6-TCP效果的重要参数,初始pH值直接影响微生物活性和铁腐蚀,进而影响过程pH值变化,反过来又影响铁腐蚀和微生物活性,pH 7.0～9.0的中性偏碱范围较适于厌氧微生物生长。Fe0与微生物对目标污染物的降解具有协同促进作用,其协同促进机制表现在3方面:Fe0与微生物对体系过程pH值具有互补调节作用,可将体系的pH值调节值适于微生物生长的中性范围;Fe0腐蚀产生的Fe2+和H2可为微生物代谢提供电子对和营养物质,从而促进生物还原脱氯的进行;Fe0的腐蚀过程直接对氯代有机物还原脱氯,而微生物又可促进Fe0腐蚀。     

pH值对“Fe^0．厌氧微生物”体系去除2，4，6-三氯酚过程的影响

考察了pH值对“Fe^0一厌氧微生物”体系降解2，4，6，一三氯酚（2，4，6．TCP）效果的影响，结果表明：pH值是影响“Fe^0-厌氧微生物”体系降解2，4，6-TCP效果的重要参数，初始pH值直接影响微生物活性和铁腐蚀，进而影响过程pH值变化，反过来又影响铁腐蚀和微生物活性，pH7．0～9．0的中性偏碱范围较适于厌氧微生物生长。Fe^0与微生物对目标污染物的降解具有协同促进作用，其协同促进机制表现在3方面：Fe^0与微生物对体系过程pH值具有互补调节作用，可将体系的pH值调节值适于微生物生长的中性范围；Fe^0腐蚀产生的Fe2＋和H2可为微生物代谢提供电子对和营养物质，从而促进生物还原脱氯的进行；Fe^0的腐蚀过程直接对氯代有机物还原脱氯，而微生物又可促进Fe^0腐蚀。     

酚类物质对厌氧生物降解性的影响研究

通过厌氧间歇试验,研究了4种酚类物质在不同浓度下的累积产气量,并将其归纳为两类8种不同降解性影响的典型曲线.试验表明,4种酚类物质中,苯酚和邻甲酚可被厌氧微生物降解,而对甲酚和五氯酚不能被厌氧微生物降解.     

GC-ECD和LC-MS/MS测定垃圾焚烧飞灰中氯苯和氯酚的方法

氯苯和氯酚是生活垃圾焚烧过程产生的重要污染物,目前对垃圾焚烧炉飞灰中氯苯和氯酚的研究较少。本文采用超声萃取法结合GC-ECD、LC-MS/MS,建立了飞灰等固体介质中的氯苯氯酚的定量检测方法,通过实验确定出较优的前处理条件,飞灰样品中滴加少量浓硫酸,以正己烷/丙酮(1∶1)为萃取溶剂,40℃超声萃取20 min,萃取3次,然后液相萃取分离氯酚氯苯,分别净化,浓缩,最后进机检测,对三、四、五、六氯代苯和所有的氯酚均获得较好的回收率。应用建立的检测方法测试了3座正常运行过程中的生活垃圾焚烧炉飞灰的氯苯和氯酚含量,样品中一到四氯代氯酚的含量都在定量限以下,五氯酚含量范围为5~11 ng·g-1,三氯苯、四氯苯、五氯苯和六氯苯的含量在3~70 ng·g-1的范围。     

松树皮在厌氧渗透性反应墙中对地下水的脱氧效果的影响

四氯乙烯(PCE)、三氯乙烯(TCE)等氯化溶剂常被看作地下水中的主要污染物质,针对该类典型污染物,厌氧脱氯渗透性反应墙的应用引起了较多关注。在渗透性反应墙中,微生物消耗地下水中的溶解氧,为后续生物厌氧脱氯提供高还原性环境。树皮填料水解后,同时为好氧微生物消氧气及降解氯化乙烯污染物提供电子,而好氧微生物电子消耗量远高于生物脱氯。研究解释了不同环境下松树皮对好养微生物脱氧作用的维持能力,得到松树皮的耗氧容量为31.2 mg·g~(-1),并证明了不同环境条件会改变反应墙对地下水脱氧反应的速率。     

微波辅助光催化降解氯酚类污染物的研究

研究了溶液中4-氯酚(4CP)、2-氯酚(2CP)、4-氯-3-甲基酚(4C3MP)、2,4-二氯酚(2,4-DCP)、2,4,6-三氯酚(2,4,6-TCP)和五氯酚(PCP)的微波辅助光催化降解(MW/PCO).结果表明,6种氯酚(CPs)光降解速率与分子中Cl原子取代的数目、位置等分子结构性质有关,单氯酚比多取代氯酚易光解.MW/PCO降解4CP的主要中间产物为苯酚、氯苯、对苯醌、对苯二酚等,降解PCP的主要中间产物为2,3,5,6-四氯对苯醌、2,3,4,6-四氯对苯二酚、四氯酚.CPs降解的机制是紫外光降解和羟基自由基 (·OH)亲电子加成脱氯过程.     

超声波-光催化氧化降解邻氯苯酚的研究

对超声波-光催化氧化降解邻氯苯酚(2-cp)进行了研究,探讨了溶液初始pH值、TiO2投加量、H2O2投加量和溶液初始浓度对邻氯苯酚降解率的影响.并对几种不同处理方法降解邻氯苯酚的结果进行了对比.结果表明,超声波和紫外光的协同效果明显,在相同的反应时间内,超声波能够明显提高光催化降解邻氯苯酚的降解率.超声波和紫外光连用,具有良好的工业应用前景.     

吸附邻氯酚的超高交联树脂微波辅助再生研究

以NDA-150超高交联树脂为吸附剂,邻氯酚为吸附质,氢氧化钠稀溶液为脱附剂,采用微波间歇辐照的方法,对吸附氯酚树脂的再生过程进行了研究.系统分析了微波功率、辐照时间、碱液浓度对脱附效果的影响,并确定了最佳脱附条件.结果表明,微波辐照再生速度非常快.与传统热脱附不同,微波再生过程中脱附效率并不随碱浓度的增加而升高,微波辐照功率和辐照时间对脱附效果影响明显.树脂经多批次微波辐照,吸附性能和化学结构保持稳定.     

吸附邻氯酚的超高交联树脂微波辅助再生研究

以NDA-150超高交联树脂为吸附剂，邻氯酚为吸附质，氢氧化钠稀溶液为脱附剂，采用微波间歇辐照的方法，对吸附氯酚树脂的再生过程进行了研究。系统分析了微波功率、辐照时间、碱液浓度对脱附效果的影响，并确定了最佳脱附条件。结果表明，微波辐照再生速度非常快。与传统热脱附不同，微波再生过程中脱附效率并不随碱浓度的增加而升高，微波辐照功率和辐照时间对脱附效果影响明显。树脂经多批次微波辐照，吸附性能和化学结构保持稳定。     

钒基催化剂降解氯苯的原位红外分析

V_2O_5-WO_3/TiO_2催化剂被广泛应用于脱硝,且由于V_2O_5抗氯中毒能力强,对于氯代挥发性有机物(CVOCs)的催化降解也具有较好效果。通过浸渍法制备了不同V_2O_5和WO_3含量的负载型催化剂,采用氯苯作为CVOCs的模型化合物,对催化剂进行了活性评价和原位红外实验研究,在分子层面明确V_2O_5和WO_3在氯苯催化氧化过程中的作用。结果表明:增加V_2O_5含量是提高催化剂活性和稳定性的关键;氯苯在不同活性组分上的降解途径类似,均为苯环逐渐氧化开环及后续中间产物的氧化过程;V_2O_5对氯苯具有较强的氧化能力,在100℃即可观察到大量中间产物,且随着温度的升高,中间产物可迅速被氧化分解。相对而言,WO_3的氧化性能很差,仅在温度达到300℃才可明显观察到中间产物,但V_2O_5和WO_3之间存在协同作用。以上分子层面的反应机制研究,有助于明确催化剂各组分的具体作用,进一步指导开发性能更好的钒基催化剂,用于CVOCs的催化氧化。     

场地地下水中氯代甲烷烃自然衰减机制

自然衰减监控技术在农药污染场地的实践应用较少,作用机制尚不明确.为此,以农药污染场地监控自然衰减实际工程案例为基础,对地下水中氯代甲烷烃的自然衰减能力、作用机制及降解时间进行了分析.Mann-Kendall趋势检验结果表明,作为污染源的MW1-17点位地下水中的四氯化碳和氯仿随时间呈现下降趋势,在4 a内降解率分别在95％和94％以上.经计算,四氯化碳和氯仿的降解速率常数分别为0.002 d-1和0.001 3 d-1.随着时间的延长,有充足的证据表明MW1-17点位存在微生物降解.四氯化碳与NO3-、DOC的相关性分析结果表明,MW1-17的四氯化碳在2016年8月-2018年12月期间以微生物共代谢降解为主,而在2018年12月以后以还原脱氯降解为主.微生物多样性的结果也表明,从2016年到2021年,地下水中微生物群落结构发生变化,逐渐向厌氧型转化,还原脱氯功能细菌丰度有所增加.     

南方某水源水中天然有机物的特点及氯胺对氯化消毒副产物的控制

在对天然有机物分类的基础上进行了水体中有机物的特性研究，并采用氯胺对不同特性有机物的氯化消毒副产物进行了控制研究。结果表明，疏水酸占有机物总量的24%，疏水中性物质占41%，疏水性有机物占67%；对于三卤甲烷类消毒副产物生成势，疏水酸所产生的最多，疏水碱次之，亲水酸最少；对于卤乙酸类消毒副产物生成势，疏水碱产生的三卤乙酸最多，其次为疏水酸，亲水酸最少。氯胺对不同类有机物氯化消毒副产物控制程度不同，氯胺对疏水中性物质控制三卤甲烷类消毒副产物最好，其次是疏水碱和亲水碱；对疏水酸的三卤甲烷生成量控制较弱，对亲水酸的控制效果最差；氯胺对亲水碱氯化产生卤乙酸的控制效果最好，其次是疏水碱，控制效果最差的为疏水中性物质。     

超声波和零价铁联用对氯代苯酚脱氯降解作用的研究

采用超声波和零价铁联用对氯代有机物3氯苯酚(CP)、2,4-二氯苯酚(DCP)和2,4,6-三氯苯酚(TCP)模拟废水进行了脱氯处理研究。以单因素法, 考察了铁粉初始投加量、溶液的初始浓度、超声波功率和溶液的pH值等因素对氯代酚降解的影响，并探讨了降解反应动力学。结果表明，超声波和零价铁联用对氯酚具有显著的降解效果，当水样初始浓度为25 mg/L，溶液pH呈弱酸性，超声波功率为200 W时，氯代酚的脱氯效率达到最大值。降解反应符合准一级反应，CP、DCP和TCP的反应速率常数分别0.0613 h^-1、0.374 h^-1和0.197 h^-1。     

维生素B_(12)协同纳米Fe/Cu双金属对五氯酚的催化降解与机理

针对水中含氯有机物的脱氯降解,制备了Fe/Cu双金属纳米颗粒,并引入维生素B12,研究铜负载率和维生素B12的剂量对以五氯酚为典型污染物的脱氯效果。结果表明:维生素B12和纳米零价铜能够有效提升五氯酚的脱氯速率及脱氯程度,脱氯率从4.52%增加到78.55%,降解产物从四氯酚进一步降解为苯酚。实验发现增加铜负载率可使双金属比表面积增大,催化活性位增多;增加维生素B12浓度可促进体系电子传递,使体系还原反应活性提升。铜负载率和维生素B12浓度过大均会使体系反应速率减缓甚至抑制。实验优化铜负载率为10%(质量分数),维生素B12浓度为20 mg·L~(-1)。探讨纳米零价铜和维生素B12的催化机理,以期对降解含氯有机物提供可操作性的参考。     

施加不同电压对河涌底泥中多氯联苯厌氧还原脱氯的影响

以广东省清远市龙塘镇电子垃圾拆解场附近受多氯联苯污染的河涌底泥为研究对象,构建基于-0.1、-0.3、-0.5和-0.7 V(相对于饱和甘汞电极)恒定电压的生物电化学系统,考察了闭路和开路条件下河涌底泥中PCB 61的降解率及其产物,并分析了微生物群落结构的变化。结果表明,在-0.7 V电位刺激下微生物还原降解PCB 61的效率最高,24周后,PCB 61的降解率达到了59.05%,高于开路条件的32.22%,在考察的电极电位范围内,电极电位值越小,PCB 61的还原脱氯速率越高。高通量测序结果表明:底泥微生物的结构组成随实验条件的变化表现出显著差异;施加电压刺激可提升电化学活性菌(Geobacter和Ignavibacterium)菌群丰度,进而强化脱氯效能;而Methanosarcina和Methanosaeta这2种菌在闭路条件下是显著优势菌,这2类菌的相互作用有可能对PCB 61还原脱氯有重要影响。     

含硫化合物对氯苯和二噁英的抑制作用

为有效控制废物焚烧过程中氯代有机污染物的排放,利用管式炉及某实际医疗废物焚烧炉研究了含硫添加剂对氯苯和二噁英的抑制,并分析了抑制剂对氯化反应的影响。结果表明,硫代硫酸钠是非常有效的抑制剂,对氯化反应的抑制率达90%;在实际焚烧炉应用上,单质硫对五氯苯、六氯苯和二噁英均存在抑制能力。     

二氧化氯技术在水处理中的应用

二氯化氯技术已在水处理中受到关注并且得到了发展,二氧化氯的氧化性远高于氯和次氯酸钠,又不会生成三卤甲烷、氯胺及氯酚等致癌物质,无卫生学生及污染问题,而且二氧化氯在水中停留时间较长。