氢氧化铝胶体对2,2′,4,4′-四溴联苯醚的吸附

溴代阻燃剂多溴联苯醚(polybrominated diphenyl ethers,PBDEs)是一种被广泛使用的阻燃剂,其对神经、甲状腺、肝脏等具有潜在毒性。其中,2,2′,4,4′-四溴联苯醚(BDE-47)作为一种重要单体,在环境介质中被广泛检出。胶体是环境中污染物迁移过程中的重要载体,它对有机污染物在土壤-地下水系统中的迁移有不可忽略的影响。开展典型无机胶体氢氧化铝胶体对BDE-47的吸附动力学和吸附热力学研究,以期为BDE-47在土壤-地下水中的迁移提供理论依据。结果表明:Sips等温吸附方程对该吸附过程拟合效果最佳(R_(adj)~2=0.943 94),计算得出氢氧化铝胶体对BDE-47的饱和吸附量为609.37 mg·g~(-1);吸附动力学实验结果显示,准二级反应动力学方程拟合氢氧化铝胶体对BDE-47吸附反应过程最佳(R_(adj)~20.95),同时该吸附反应速率随BDE-47浓度的升高逐渐减小;Van't Hoff方程拟合表明,吸附热力学参数标准反应焓变△H~0=40.506 kJ·mol~(-1)、标准反应熵变△S~0=0.075 7 kJ·(mol·K)~(-1),标准反应吉布斯自由能△G~0(298 K)=17.98 kJ·mol~(-1)。此外,反应体系的pH和阳离子种类及浓度均会影响氢氧化铝胶体对BDE-47的吸附过程。     

白洋淀入湖河流水体中多溴联苯醚的浓度分布特征

对白洋淀入湖河流(府河)水体中的典型持久性有机污染物——多溴联苯醚(PBDEs)的浓度分布规律进行了综合调查和分析。结果表明:白洋淀入湖河流中总PBDEs质量浓度为38.7～216.3ng/L;以污水处理厂为分界点,各PBDEs在污水处理厂上下游水体中所占比例不同,上游段主要污染物为十溴代的BDE-209,其次为五溴代的BDE-100;经流污水处理厂后,下游段水体中未检出BDE-209,主要污染物变为四溴代的BDE-47,其次为五溴代的BDE-99、BDE-100。与污水处理厂上游段相比,下游段中一溴代的BDE-3、二溴代的BDE-10和BDE-33/28以及BDE-99、BDE-100、BDE-209均有不同程度的下降,而BDE-47略有上升。研究结果可为了解白洋淀及其上游流域PBDEs的浓度分布现状及进一步开展白洋淀生态风险评估提供数据支持。     

pH和温度对2,2’,4,4’-四溴联苯醚在土壤中吸附和解吸行为的影响研究

研究了pH和温度对2,2’,4,4’-四溴联苯醚(BDE-47)在土壤中的吸附和解吸行为的影响。结果表明,pH和温度都可以影响BDE-47在受试土壤中的吸附和解吸行为。pH升高或降低均会使土壤对BDE-47的吸附能力提高,且在碱性环境中提高的程度更大;酸性或碱性条件下BDE-47在土壤中的解吸滞后性显著增强。温度降低后,土壤对BDE-47的吸附能力提高,5℃时的单点分配系数(Kd,表征土壤对BDE-47的吸附能力)是25℃时的1.03~1.67倍;温度由25℃降低到5℃后,BDE-47在土壤中的解吸滞后性增强。     

生物质炭添加量对BDE-47在土壤中吸附和解吸行为的影响

研究了添加生物质炭对2,2’,4,4’-四溴联苯醚(BDE-47)在土壤中吸附和解吸行为的影响。结果表明,在受试天然土壤中添加不同量的生物质炭,土壤对BDE-47吸附能力的变化程度也将不同,当生物质炭添加量为2.0%(质量分数,下同)以下时,随着生物质炭添加量的增加,土壤对BDE-47吸附能力的提高程度越明显,BDE-47的解吸滞后性则呈现先上升后下降的趋势。当生物质炭添加量为0.1%、0.5%时,土壤单点分配系数分别为原土壤的0.98~1.39、1.02~1.50倍;当生物质炭添加量为1.0%、2.0%时,土壤单点分配系数分别为原土壤的1.44~1.68、3.25~3.27倍;生物质炭添加量为1.0%时,BDE-47的解吸滞后性最显著。     

基于间接竞争抑制ELISA的2,2',4,4'-四溴联苯醚检测方法

针对现有的检测多溴联苯醚(PBDEs)方法中存在的样品处理繁复、样品检测耗时以及费用昂贵等不足,开展了针对此类物质中代表性化合物2,2',4,4'-四溴联苯醚(BDE-47)的间接竞争抑制酶联免疫吸附法(ELISA)的检测分析研究,并与气相色谱-质谱检测法、酶联免疫吸附分析试剂盒检测法进行对比分析。研究表明:间接竞争抑制ELISA法测定BDE-47的IC50值为0.11 mg·L~(-1),定量限为0.04 mg·L~(-1),检出范围为0.01~0.50 mg·L~(-1)。该方法在满足复杂基质中微量目标物检测灵敏度及重现性要求下,具有检测更快捷、更经济实用的特点,宜适用于大批量此类环境样品的初期筛查。     

海河渤海湾地区沉积物、鱼体样品中多溴联苯醚的水平与分布

从海河、渤海湾水域内采集了沉积物和鱼体(鲫鱼)样品.采用气相色谱/质谱(GC/MS)方法测定了样品中的多溴联苯醚(PBDEs).结果表明,沉积物(以干重计)和鱼体(以干重计)中PBDEs的检出水平分别为0.35～5.53、6.81～35.50 ng/g,其中相对含量较高的PBDEs单体为BDE-28和BDE-47.鱼体内脏组织中PBDEs的检出水平较肌肉组织中的PBDEs要高,表明其更容易富集PBDEs.     

铁碳微电解与微生物共作用降解BDE-209

BDE-209是世界上应用最为广泛的溴代阻燃剂之一,同时也是环境介质中普遍存在的一类强亲脂性、高生物累积性的持久性有机污染物。鉴于其生物难降解特性,尝试采用铁碳微电解技术强化其微生物降解。研究中,首先采用单因素实验确定了反应体系的铁粉最佳投加量(0.1 g)及最佳的铁碳比(1∶1),进而探讨了铁碳微电解体系促进BDE-209脱溴的降解机制。铁碳微电解体系处理BDE-209时,体系中p H及ORP值有明显的波动,反应120 h后降解率达53.0%;而铁碳微电解体系与微生物共作用体系中,120 h后BDE-209降解率可达到77.5%,降解产物主要为九溴、八溴以及七溴等低溴代联苯醚。实验结果表明,铁碳微电解与微生物共作用能够有效提高BDE-209的生物降解效率。     

电子垃圾拆解区周边农田土壤中多溴联苯醚污染特征及其环境迁移行为研究

对中国某电子垃圾拆解区周边66个土壤样品中25种多溴联苯醚(PBDEs)进行了分析。结果表明,25种PBDEs总质量浓度为0.13~11.80ng/g,其中BDE209的质量浓度为0.10~11.60ng/g,占比达到了50.9%~98.3%。聚类分析和主成分分析表明,该拆解区土壤中PBDEs主要有两类来源,一类来源于八溴联苯醚商业工业品,一类来源于五溴联苯醚和八溴联苯醚商业工业品。一至六溴代的低溴代PBDEs在土壤中有一定的迁移能力,能够从高浓度地区向低浓度地区迁移,而八至十溴代PBDEs在土壤中不易迁移。     

超声波辅助萃取—气质联用色谱法测定活性污泥中的多溴联苯醚

建立了活性污泥中多溴联苯醚(PBDEs)的分析方法。活性污泥经超声波辅助萃取,用酸性硅胶、铜粉及复合硅胶柱纯化后,采用气质联用色谱(GC/MS)对7种PBDEs单体进行测定,内标法定量。结果表明,该方法具有很好的精密性和准确性,方法检测限为17～121 pg/g,加标回收率为84.5%～109.0%,相对标准偏差(RSD)为0.5%～2.8%,回收率指示物3,3’,4,4’-四溴联苯醚(BDE-77)的回收率平均值为89.2%,RSD为0.8%,能够满足活性污泥中PBDEs的测定要求。采用所建立的方法对杭州和台州的活性污泥样品进行了测定,结果显示,台州样品中PBDEs含量高于杭州样品,但两者都低于相关文献所报道的北美及欧洲国家活性污泥中PBDEs的含量。     

十溴联苯醚在土壤中吸附行为的研究

初步研究了十溴联苯醚(BDE-209)在土壤上的吸附行为,并探讨了影响吸附行为的环境因素:pH值、温度.结果表明,pH对BDE-209的吸附影响不显著;温度越高,吸附量越大.土壤对BDE-209的吸附经历了2个平衡:0～32 h达到第1次平衡;32～72 h达到第2次吸附平衡;吸附平衡时间为48 h.土壤对BDE-20...     

TiO2纳米管催化降解4，4’-二溴联苯的影响因素和动力学研究

利用TiO₂纳米管催化降解水中的4，4’-二溴联苯，对催化降解过程和影响因素进行研究。结果表明，TiO₂纳米管对其有较高的催化降解效率且降解过程符合Langmuir-Hinshelwood动力学模式。不同光源、4，4’-二溴联苯的初始浓度、纳米管添加量和pH值对催化降解过程都有较大影响，其中pH值的影响最为明显。反应液在中性状态下的降解率明显低于pH=1或11的情况。在pH=1时，4，4’-二溴联苯的降解率达86%。     

溴系阻燃剂生产厂周边土壤中多溴联苯醚的污染特征与源解析

采集了山东潍坊某溴系阻燃剂生产厂周边表层土壤样品,分析了土壤中14种多溴联苯醚(PBDEs)的含量、组成和分布特征,并进行了来源解析和致癌风险评价.结果表明,道路土壤中14种PBDEs总质量浓度(∑14PBDEs)为1513.56～6303.74 ng/g,平均值为3515.43 ng/g,农田土壤中∑14 PBDEs...     

光源和溶剂对十溴联苯醚光降解的影响

研究了不同光源和溶剂对十溴联苯醚(DecaBDE)光降解特性的影响,并对其降解产物进行了探讨.结果表明,在所试光源和溶剂条件下,DecaBDE均有一定程度的光降解,且都近似符合一级降解动力学.同一光源下,不同溶剂对DecaBDE降解表现出不同的影响.在太阳光照射下,DecaBDE降解速率为甲苯>甲醇>正己烷>正己烷/丙酮>甲醇/水>乙醇/水;在模拟光源照射下,DecaBDE降解速率为甲苯>甲醇>甲醇/水>乙醇/水>正己烷>正己烷/丙酮;在紫外光照射下,DecaBDE降解速率为甲苯>甲醇>正己烷/丙酮>正己烷>甲醇/水>乙醇/水.同一溶剂中,DecaBDE降解速率均为紫外光>太阳光>模拟光源.尽管光源和溶剂对DecaBDE降解速率产生了一定影响,但降解途径基本一致,均为DecaBDE经光解脱溴产生低溴联苯醚.     

拜耳赤泥中镓的酸法浸出及残渣的除氟

贵州铝土矿资源普遍富含镓元素,拜耳法工艺中,约70%的镓随氧化铝同时溶出,其余30%残存于赤泥中未回收直接外排,造成镓资源的严重浪费。采用酸法工艺浸出拜耳赤泥中镓金属,设计4因素3水平L_9(3~4)正交实验,考察盐酸添加量、浸出温度、浸出时间和液固比对镓浸出效果的交互影响规律,并测试了浸出残渣对含氟水处理性能。结果表明:影响镓浸出率因素的主次顺序依次为盐酸添加量、浸出温度、液固比和浸出时间;最适宜浸出条件为盐酸过量系数1.2,浸出温度70℃,浸出时间3 h,液固比8 m L·g~(-1);该条件下,镓的浸出率为94.92%,浸出溶液含Ga 3.91 mg·L~(-1);除氟实验得出最佳除氟条件为,残渣添加量25 g·L~(-1),p H=4.7,接触时间6 h,旋转速率200 r·min~(-1);室温下进行3组平行实验,平均除氟率为57.54%,表明浸出残渣具有一定的除氟性能。     

载钯螯合树脂的制备、表征及其降解多溴联苯醚的初步研究

以聚丙烯醛-异烟酰腙螯合树脂为高分子载体, 利用其活性基团对钯的选择性富集分离性能, 将金属元素钯键合到高分子载体上, 制备一种含钯树脂材料(树脂1), 并进一步原位还原得到还原态的载钯树脂(树脂2)。利用红外光谱、扫描电镜和X射线衍射等对以上2种含钯树脂材料进行了分析表征，并考察了它们对持久性有机污染物(POPs)多溴联苯醚(PBDEs)的脱溴降解性能。结果表明,2种树脂对BDE₂₀₉均有降解活性， 其中树脂1的降解性能比树脂2的降解性能要高， 树脂中钯的氧化形态可能对BDE₂₀₉的催化降解起主要作用。     

废物水泥窑共处置产品中重金属释放模型研究——混凝土路面场景

通过模拟煅烧试验制取水泥熟料,并制得混凝土样品。在混凝土路面场景分析的基础上,参照欧盟固体中无机组分有效量测试方法(EA NEN7371),以pH=3.2的HNO3/H2SO4溶液(质量比为1∶2)为浸取液,在液固比为20 L/kg条件下,对混凝土样品进行模拟浸出实验;参照欧盟块状材料中无机组分的扩散实验方法(EA NEN7375)测定混凝土样品中重金属的有效释放量。模拟浸出实验结果表明,Cr、Ni和Cd在浸出过程中扩散控制是其释放的主要因素。在此基础上建立了重金属在混凝土路面中的释放模型。实验室实测累积释放量(实测值)与模型预测累积释放量(预测值)的拟合检验结果表明,实测值与预测值之间差异不显著,释放模型能较好地预测混凝土路面中重金属的长期累积释放量。     

液固比对含重金属水泥熟料制品中重金属释放的影响

通过模拟煅烧试验制取水泥熟料，参照JGJ 55-2000（《普通混凝土配比设计规程》）制取混凝土样品，参考SR003.1和NEN 7375浸出试验，分别研究液固比对粒状及块状混凝土样品中重金属（Cr、Ni和As）释放的影响。结果表明，在不同液固比条件下粒状混凝土中的重金属浸出浓度为Cr>Ni>As，Cr、As浸出浓度基本保持不变，分别为2 500 μg/L左右和5～6 μg/L，Ni在液固比（L∶S）<6时，浸出浓度随着液固比的增加而降低，在L∶S>6时，浸出浓度较稳定，为35.7～41.5 μg/L；浸出量均随着液固比的增加而增大。液固比（L∶S）<10时，块状混凝土中重金属累积释放量及扩散系数均随液固比的增加而增大，当L∶S>10时两者基本保持不变。     

废旧印刷线路板矿浆电解过程中金属的浸沉规律

以废旧印刷线路板粉末(WPCBs)为原料,采用矿浆电解法回收WPCBs中金属,研究CuSO_4·5H_2O浓度、NaCl浓度、H_2SO_4浓度、电流大小、WPCBs加入量和电解时间对矿浆电解过程中金属的浸出和电沉积规律的影响。结果表明:CuSO_4·5H_2O浓度、WPCBs加入量对WPCBs中金属浸出率影响不大,增加NaCI浓度、H_2SO_4浓度、电流和电解时间有利于WPCBs中金属浸出;增加NaCl浓度、H_2SO_4浓度和电解时间有利于WPCBs中金属沉积,而增加CuSO_4·5H_2O浓度、WPCBs加入量和电流不利于金属沉积。当CuSO_4·5H_2O浓度、NaCl浓度、H_2SO_4浓度、电流、WPCBs加入量和电解时间分别为30 g·L~(-1)、60 g·L~(-1)、170 g·L~(-1)、0.5A、3g和9h时,WPCBs中金属的浸出率和沉积率分别为92.28%和67.04%。     

机械活化对废荧光粉中钇浸出动力学的影响

针对废荧光粉进行机械活化预处理以提高其反应活性,实现其中金属钇(Y)在盐酸溶液中的高效浸出。通过浸出实验,考察了浸出温度以及盐酸初始浓度对废荧光粉中钇浸出效果的影响。废荧光粉经机械活化预处理后,在较低的温度和盐酸初始浓度条件下,钇浸出速率均显著提高。在球磨转速550 r·min~(-1)、球料比41:1、球磨时间60 min条件下,经机械活化预处理后,废荧光粉的表观活化能和反应级数由原始样品的41.9 kJ·mol~(-1)和0.69降至10.9 kJ·mol~(-1)和0.23。     

废物水泥窑共处置产品中Cd释放的pH影响

用高温电炉模拟煅烧试验制取水泥熟料后再制作混凝土,参考EA NEN 7375:2004浸出试验,设定5种不同pH的浸取液对混凝土进行长期浸出试验,研究了pH对水泥窑共处置混凝土中Cd释放量以及释放过程的影响.结果表明:(1)pH为2.00、3.50、5.00、7.35和10.00的浸取液中,Cd的累积释放量分别为0.408 0、0.005 8、0.000 7、0.000 4、0.001 2 mg/kg.在酸性条件下,随pH的增大,Cd的累积释放量减小.在碱性条件下,随pH的增大,Cd的累积释放量增大.(2)pH为7.35的浸取液中,Cd累积释放量的释放曲线与斜率为0.5的直线拟合最佳.pH为7.35的浸取液中,混凝土中Cd的释放机制为扩散控制;pH为2.00和5.00的浸取液中,Cd的释放在前期为扩散控制,后期发生了耗竭作用;pH为3.50和10.00条件下,Cd的释放在前期发生了延滞作用,中期为扩散控制,后期发生了耗竭作用.