水中腐殖酸可见光降解阿特拉津的动力学研究

探讨了天然水体中存在的腐殖酸(HA)可见光降解水中阿特拉津的动力学特征和影响因素。结果表明,pH对HA可见光降解阿特拉津具有明显影响,水中HA质量浓度为5.0mg/L时,pH为3、5、7、9的条件下,受可见光照6.00h后阿特拉津(初始质量浓度5mg/L)的去除率分别为75.5%、77.3%、91.7%、84.9%,中性条件下阿特拉津可见光降解效果最佳;当HA质量浓度分别为1.5、3.0、5.0、10.0mg/L时,HA对水中阿特拉津的可见光降解均表现为促进作用,且降解过程符合一级反应动力学方程,其一级反应动力学常数分别为0.337 0、0.361 4、0.445 4、0.314 6h-1,HA为5.0mg/L时阿特拉津的可见光降解效果最佳。实际应用中,可以通过优化HA与阿特拉津的浓度比值,发挥HA促进阿特拉津可见光降解的最佳效能。     

O3/H2O2降解阿特拉津影响因素研究

采用O3/H2O2氧化去除水中内分泌干扰物阿特拉津，考察了反应条件及水质对去除的影响，并对反应机制进行了初步探讨。阿特拉津初始浓度2 mg/L，投量为7.5 mg/L的O₃单独氧化去除率为27.2%；相同O₃投量下，控制H₂O₂/O₃摩尔比为0.75，5 min阿特拉津的去除率最高可达96.5%；pH 值为7.5～8.5，温度在25～40℃的范围内，都维持了较高的去除率，表明H₂O₂/O₃体系对阿特拉津的去除效果良好，降解速度快，反应条件温和。0.5 mg/L的腐殖酸，对阿特拉津的去除影响不大，腐殖酸浓度为1、2和5 mg/L时，平均去除率分别为63.4%、50.7%和30.2%；碳酸氢钠的浓度为50和200 mg/L时，去除率分别为88.1%和73.8%，说明水质对阿特拉津的去除影响较大。叔丁醇的浓度为5和20 mg/L时，阿特拉津的去除率分别降低到44.7%和27.5%，去除率随自由基抑制剂叔丁醇增加而降低，说明H₂O₂/O₃降解阿特拉津主要为该体系产生的羟基自由基的贡献。     

O3/H2O2降解阿特拉津影响因素研究

采用O3/H2O2氧化去除水中内分泌干扰物阿特拉津,考察了反应条件及水质对去除的影响,并对反应机制进行了初步探讨.阿特拉津初始浓度2 mg/L,投量为7.5 mg/L的O3单独氧化去除率为27.2%;相同O3投量下,控制H2O2/O3摩尔比为0.75,5 min阿特拉津的去除率最高可达96.5%;pH值为7.5～8.5,温度在25～40℃的范围内,都维持了较高的去除率,表明H2O2/O3体系对阿特拉津的去除效果良好,降解速度快,反应条件温和.0.5 mg/L的腐殖酸,对阿特拉津的去除影响不大,腐殖酸浓度为1、2和5 mg/L时,平均去除率分别为63.4%、50.7%和30.2%;碳酸氢钠的浓度为50和200 mg/L时,去除率分别为88.1%和73.8%,说明水质对阿特拉津的去除影响较大.叔丁醇的浓度为5和20 mg/L时,阿特拉津的去除率分别降低到44.7%和27.5%,去除率随自由基抑制剂叔丁醇增加而降低,说明H2O2/O3降解阿特拉津主要为该体系产生的羟基自由基的贡献.     

基于绿色合成法的纳米铁/活性炭复合材料降解阿特拉津的动力学

为了综合处理水中的阿特拉津,以绿茶萃取液为还原剂,以活性炭为载体,采用液相还原法绿色合成了纳米铁/活性炭复合材料,研究了活性炭投放量、阿特拉津的初始浓度、溶液初始pH值及反应时间对阿特拉津去除率的影响,探讨了不同影响因素下阿特拉津的降解动力学。结果表明:阿特拉津降解反应近似符合二级反应动力学,反应速率常数0.001 08~0.002 73 L·(mg·min)~(-1)。在纳米铁/活性炭复合材料去除阿特拉津过程中,纳米铁的还原和活性炭的吸附共同作用。     

Fenton体系降解水中偶氮染料的研究

研究了Fenton体系对于水溶液中偶氮染料橙G(orange G,OG)的降解,反应30 min后,在[Fe2+]0=0.1mmol/L、[H2O2]0=10 mmol/L、pH=3.0的条件下,初始浓度为20 mg/L的OG的去除率达到99%以上。与H2O2相比,OG的降解速率随着Fe2+不同投加量的变化更为敏感。Fe2+和H2O2初始浓度较高时,反应过程中的Fe2+的浓度维持在一个较低的水平,OG的降解速率较快。腐殖酸对OG在Fenton体系中的降解影响表现出明显的阻碍作用,并且随着腐殖酸浓度的增加,抑制作用越来越大。     

Fenton试剂处理腐殖酸废水影响特性和降解动力学模型

研究了Fenton试剂降解腐殖酸废水的影响特性,并在理论分析反应过程的基础上建立动力学方程,同时根据实验进行动力学方程参数估算。研究表明,Fenton试剂通过氧化和混凝共同作用有效去除腐殖酸。在初始pH=4,40mmol/L FeSO4和160 mmol/L H2O2投量下,腐殖酸60 min氧化去除率、混凝去除率分别达到78.6%和11.5%,其初始氧化速率达到最大59.6 mg/(L.min)。腐殖酸的氧化降解动力学模型值与实验值吻合良好,说明采用该动力学模型能较好预测腐殖酸废水的氧化降解情况,且Fenton氧化降解腐殖酸的机理符合自由基的理论和实践。     

静态环境下阿特拉津的生物降解研究

从农药厂阿特拉津生产车间污泥中分离出菌种AT菌,进行了系列降解实验.不同温度的降解实验表明,在4～20℃的实验温度范围内,AT菌能够降解代谢污染质,并随温度的升高,降解能力增强.20℃时降解率为38.84%;AT菌在外加氮源、碳源及以阿特拉津为惟一碳源和氮源等条件时对农药污染质阿特拉津均具有降解能力,且在以阿特拉津为惟一氮源(外加碳源)条件下的降解效果最好,此时的降解率为30.39%.     

寒地黑土中阿特拉津降解菌的筛选及降解特性

从长期施用阿特拉津的寒地黑土耕层(0～10 cm)取样。利用富集培养的方法，筛选到2株阿特拉津降解菌，编号Z₉和Z₄₂。Z₉以阿特拉津为惟一碳氮源生长，Z₄₂以阿特拉津为惟一氮源生长，15 d对阿特拉津的降解率分别为77.7%和65.6%。对其初步鉴定并对降解特性进行研究，结果表明，细菌Z9为微杆菌属（Microbacterium sp.），细菌Z₄₂为节杆菌属(Arthrobacter sp.)。在室内进行降解条件优化实验，得出2株降解菌对100 mg/L阿特拉津的最佳降解条件为：温度30℃,Z₉ pH值为7，Z₄₂ pH值为8。     

高效阿特拉津降解菌株DNS10降解条件优化

从长期施用阿特拉津的寒地黑土耕层(0～10 cm)土壤中筛选到一株能以除草剂阿特拉津为氮源生长的降解菌株,结合16S rRNA序列分析结果,将该菌株命名为Arthrobacter sp.DNS10。在接种量为108CFU/mL的条件下,菌株DNS10在24 h内对100 mg/L阿特拉津的降解率为99.41%。单因子实验结果表明,菌株DNS10适宜生长和降解的条件范围是:温度25～35℃,pH值5.0～8.0,培养液盐度0.1%～2%,对阿特拉津最大耐受浓度可达1 200 mg/L。正交实验法进一步表明,该菌株保持较好生长及降解能力的最优方案是温度30℃,pH值7.5,培养液盐度0.5%。影响其降解能力的环境因素的主次顺序依次是:温度>盐度>pH值。     

饮用水原水中微量阿特拉津去除方法试验研究

饮用水中微量有机物的污染是关系饮用水生态安全的重要问题。以饮用水中微量的内分泌干扰类除草剂阿特拉津为研究对象，分别采用微生物降解技术和光催化氧化技术对其进行降解，考察温度对阿特拉津降解效果的影响。研究结果表明：阿特拉津浓度为1 mg/L时，3种温度条件下，除锰功能菌MB4对阿特拉津均有明显的去除效果，降解时间为7 d时，阿特拉津的去除率达到65%。底物浓度为200 μg/L，3种温度条件下，活性炭负载二氧化钛（TiO₂/PAC）催化剂光降解阿特拉津30 min时，其去除率均达到90%。光催化氧化技术协同微生物降解技术在饮用水中微量的内分泌干扰物的去除中有广阔的应用前景。     

高效阿特拉津降解菌株DNSIO降解条件优化

从长期施用阿特拉津的寒地黑土耕层（0～10cm）土壤中筛选到一株能以除草剂阿特拉津为氮源生长的降解菌株，结合16SrRNA序列分析结果，将该菌株命名为Arthrobacter sp．DNSl0。在接种量为10。CFU／mL的条件下，菌株DNSl0在24h内对100mg／L阿特拉津的降解率为99．41％。单因子实验结果表明，菌株DNSl0适宜生长和降解的条件范围是：温度25～35＇12，pH值5．0～8．0，培养液盐度0．1％～2％，对阿特拉津最大耐受浓度可达1200mg／L。正交实验法进一步表明，该菌株保持较好生长及降解能力的最优方案是温度30℃，pH值7．5，培养液盐度0．5％。影响其降解能力的环境因素的主次顺序依次是：温度〉盐度〉pH值。     

Evaluation of photolysis and hydrolysis of atrazine and its first degradation products in the presence of humic acids

Relative importance of hydrolysis and photolysis of atrazine and its degradation products in aqueous solutions with dissolved humic acids (HA) has been assessed under exposure to sunlight and under UV irradiation. Quantum yield for direct photolysis of atrazine at 254 nm was 0.037 mol photon(-1), the reaction order was 0.8. Atrazine, desethylatrazine and desisopropylatrazine converted to their 2-hydroxy analogs with rate constants 0.02-0.08 min(-1) in clear solutions, while addition of HA (300 mg L(-1)) caused a 10-fold increase in rate constants. Hydroxyatrazine was not degraded. No evidence of photo-Fenton reaction was found. Under exposure to solar light, atrazine, desethylatrazine and desisopropylatrazine were converted to 2-hydroxy analogs only at pH 2 because of acid hydrolysis and possible contribution of photolysis. At lower HA concentration, only their light-shielding effect was noticed, while at higher concentrations, HA-catalysed hydrolysis prevailed. Hydroxyatrazine concentration diminished at all pH values in solutions without HA exposed to sunlight.     

突变灰盖鬼伞过氧化物酶降解刚果红的响应面法优化分析

酶法降解偶氮染料刚果红是一个复杂的过程，受温度、pH、酶量、刚果红浓度和双氧水浓度显著影响。为研究各因素及因素间交互作用对刚果红降解影响，提高刚果红的降解率，分别使用单因素法和响应面分析法对刚果红降解条件进行了优化。单因素实验结果显示灰盖鬼伞过氧化物酶降解刚果红的最适条件为：pH5．0、32℃、酶量4．98u、双氧水0．1mmol／L、刚果红20mg／L，此时刚果红最高降解率为34．84％。然后选双氧水浓度、刚果红浓度和灰盖鬼伞过氧化物酶量作为3个因素，通过中心组合设计实验，用响应面法对刚果红降解进行优化分析，最后得到一个拟合度良好的二次多项方程模型（R2=0．9900）。方差分析结果显示，刚果红浓度和酶量是影响最显著的因素，双氧水与酶以及染料与酶之间的交互作用极显著。响应面分析优化后的反应体系为：双氧水浓度0．15mmol／L，刚果红浓度为27．21mg／L，酶为2．07U，在此条件下，刚果红降解率达58．13％。     

纳米四氧化三铁同步去除水中的Pb（Ⅱ）和Cr（Ⅲ）离子

采用共沉淀方法制备纳米四氧化三铁颗粒（MNPs）,通过扫描电镜（SEM）、X射线衍射（XRD）和光电子能谱分析（XPS）等表征手段对材料进行分析。同时考察了不同MNPs投加量、pH值、温度和初始浓度条件下对纳米四氧化三铁同步去除水中Pb（Ⅱ）和Cr（Ⅲ）离子的影响。结果表明,在pH为6.0、温度为25℃、纳米四氧化三铁的投加量为4.0 g/L下,吸附3 h后,Pb（Ⅱ）-Cr（Ⅲ）复合溶液中Pb的去除率为70.5%,Cr的去除率可达77.4%。pH和温度对去除过程影响较大。SEM和XRD分析证实成功制备了纳米级四氧化三铁,XPS结果表明,复合溶液中Pb（Ⅱ）和Cr（Ⅲ）离子的去除过程为同步吸附。吸附等温线研究说明,Pb（Ⅱ）的吸附是放热过程且为单相吸附;相反Cr（Ⅲ）的吸附是吸热过程且为多相吸附。重复利用实验表明,MNPs利用3次后对Pb和Cr的去除率几乎未受影响。因此,MNPs可用于实际工程中多种重金属离子共存废水的原位处理。     

羟基氧化铁催化臭氧氧化去除水中阿特拉津

以实验室制备的羟基氧化铁(FeOOH)为催化剂,研究了其催化臭氧氧化去除水中痕量阿特拉津的效能,并对影响催化效果因素及降解机理进行了探讨。在本实验条件下,反应8 min时催化氧化阿特拉津的去除率比单独臭氧氧化高出63.2%,而FeOOH对阿特拉津的吸附量很小,结果表明,FeOOH对臭氧氧化水中的痕量阿特拉津具有明显的催化活性。探讨了催化剂投量、pH、阿特拉津初始浓度和重碳酸盐碱度对催化氧化阿特拉津的影响。催化剂最佳投量为150 mg/L,去除率随pH和阿特拉津初始浓度的增加而升高,重碳酸盐浓度为200 mg/L时催化作用受到明显抑制。通过研究叔丁醇对催化反应的影响间接推断了催化反应的机理,叔丁醇作为羟基自由基抑制剂有效地抑制了水中羟基自由基的生成和它对阿特拉津的氧化反应,间接证明这种催化作用遵循羟基自由基的反应机理。     

Optimization of photo-Fenton process parameters on carbofuran degradation using central composite design

Carbofuran, one of the most toxic and biorefractory carbamate compounds, is widely used in insecticides in Taiwan (9-18% of total insecticides production per year). In the present study, a central composite design experiment was used to study the effect of photo-Fenton treatment on carbofuran solution and to optimize the process variables such as carbofuran concentration (1-100 mg L(-1)), H(2)O(2) dosage rate (0.25-6 mg L(-1) min(-1)) and Fe(3+) dosage (1-50 mg L(-1)), which influenced the efficiency of carbofuran degradation and mineralization. The results indicated that all the variables investigated in this study had significant roles in the degradation and mineralization of carbofuran in solution. The carbofuran degradation and mineralization efficiencies were increased with increase in H(2)O(2) dosage rate and Fe(3+) dosage, and with decrease in carbofuran concentration. Furthermore, optimum values of both H(2)O(2) dosage rate and Fe(3+) dosage were found to shift to higher values as carbofuran concentration increased. Based on the model obtained in this study, optimum H(2)O(2) dosage rate and Fe(3+) dosage were found to be 4 mg L(-1) min(-1) and 20 mg L(-1), respectively, for 51 mg L(-1) of carbofuran concentration. Under these conditions, carbofuran was completely removed within 30 min and coupled with 78% mineralization at the end of experiment.     

微波诱导催化剂Fe2O3／沸石氧化处理印染废水

以自制改性沸石为催化剂，通过微波诱导氧化技术，对活性嫩黄模拟废水进行氧化处理。采用尿素均匀沉淀包裹法制备Fe2O3／沸石微波诱导催化剂。利用SEM、XRD、IR等分析手段分别对催化剂的表面形态、物相结构等特性进行表征。实验考察了催化剂用量、微波辐射时间、微波辐射功率对活性嫩黄废水的降解效果。结果表明：在催化剂用量3g／L、微波功率900W、辐射时间4min的条件下，对50mg／L活性嫩黄的处理率达到97％。     

Fe3O4纳米磁性微粒对全氟辛烷磺酸盐的吸附

采用共沉淀法合成Fe3O4纳米磁性颗粒,用透射电子显微镜（TEM）、X射线衍射仪（XRD）以及振动样品磁强计（VSM）对Fe3O4纳米磁性颗粒的粒径、形貌和磁性进行表征并研究Fe3O4纳米磁性微粒对全氟辛磺酸盐的吸附。结果表明：在PFOS初始浓度4 mg/L,pH为3,反应时间24 h,Fe3O4纳米磁性微粒投加量1.25 g/L,对全氟辛磺酸盐去除率达到90%。Fe3O4纳米磁性微粒对PFOS的吸附符合Freundlich吸附方程。     

光催化降解水体异味物质2-MIB的机理

以水体异味物质2-甲基异莰醇(2-methylisoborneol,2-MIB)为研究对象,在紫外光(λ<380 nm)照射下,探讨TiO2(P25)对2-MIB的光催化降解特性及光化学作用机理。结果表明,UV/TiO2光催化体系可以有效去除水体异味物质2-MIB,紫外光照射60 min,对2-MIB的降解率达95%。同时研究了光催化降解体系介质pH,共存腐殖酸(HA)和过硫酸钾(K2S2O8)对UV/TiO2光催化体系降解2-MIB的影响,发现低浓度HA([HA]≤0.5 mg/L)可以提高2-MIB降解速率,当HA浓度高于0.5 mg/L,2-MIB降解反应受到抑制;同时当加入电子受体K2S2O8后,降解体系中活性物种羟基自由基(.OH)明显增加,提高了TiO2对2-MIB的降解能力。利用苯甲酸荧光光度法和POD-DPD显色法跟踪测定降解过程中羟基自由基(·OH)和过氧化氢(H2O2)的变化,表明光催化反应涉及·OH机理。