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1.
低有机碳含量表层土中Fe2O3γ-666光解的催化作用   总被引:8,自引:0,他引:8  
考察5种低有机碳含量天然土中Fe2O3光催化降解γ-666的光解动力学,γ-666的光解符合准一级动力学方程.从所得的γ-666光解动力学常数可知,随Fe2O3质量分数从0.40%增加到5.40%,γ-666的一级光解动力学常数也增大,且两者的线性相关系数为0.952,其在5种天然土中的半衰期随Fe2O3含量的增加依次为133.3h,82.5h,44.1h,28.5h,20.4h.由此可见,低有机碳含量天然土中Fe2O3γ-666的光解具有明显的催化作用.  相似文献   

2.
久效磷降解菌的分离及其酶促降解特性研究   总被引:5,自引:1,他引:4  
从某农药厂废水处理池的污泥中分离到1株久效磷高效降解菌株M-1,经过对其形态特征、生理生化、以及16S rDNA序列分析,该菌株初步鉴定为Paracoccus sp..M-1能以久效磷作为唯一碳源生长,24 h对100 mg·L-1久效磷的降解效率为92.47%.久效磷降解酶定域表达试验表明该酶为胞内酶,组成表达.久效磷酶促降解的最适反应pH为8.0,最适反应温度为25 ℃;其米氏常数(Km)为0.29 μmol·mL-1,最大降解速率(Vmax)为682.12 μmol·(min·mg)-1.久效磷降解酶热稳定性差,碱性条件下能够保持较高降解活性.  相似文献   

3.
朱娜  王星阳  焦俊恒  王磊  梁栋  李广科  桑楠 《环境科学》2022,43(12):5832-5839
为研究残留抗生素在不同环境介质中的可见光降解行为特征,借助非金属和生物相容的石墨相氮化碳(g-C3N4)构建恒温恒湿和快速模拟可见光降解的实验环境,考察甲氧苄啶(TMP)进入不同环境(水、大气颗粒物和土壤)中的光降解过程与机制,并深入探讨TMP降解前后毒性变化规律.结果表明,用氙灯模拟太阳光和g-C3N4共存下,水、大气颗粒物和土壤中TMP经光照3 h后降解率分别为89.2%、35.8%和16.9%,同时发现参与水体TMP光降解的主要活性物质是·OH,而在大气颗粒物和土壤介质中光降解过程主要受·O2-控制.与大气颗粒物、土壤相比,水中TMP光解后可生成较为稳定的羰基化中间产物(m/z,305),水生毒性试验结果表明TMP光解产物对斜生栅藻表现出较原药更强的毒性,可显著抑制藻细胞生长率、叶绿素a和b的含量,并引起细胞氧化应激.  相似文献   

4.
四环素在水体中的自然光解作用机制   总被引:1,自引:0,他引:1  
近年来,抗生素引发的水体环境污染问题日益受到关注,光解是其在环境中消减的重要过程,但其中的关键机制及影响因素尚不明确.本研究系统地考察了初始浓度、pH以及无机离子、溶解性有机物等环境因子对四环素(TC)光解的影响,明确了自然光解的关键活性氧物种(ROS),同时结合理论计算和降解产物的分析,揭示出了TC的自然光解路径及作用机制.结果表明,模拟自然光条件下TC可快速降解,5 μmol·L-1 的TC在180 min内降解率为75.0%,符合一级反应动力学,反应速率常数为0.007 min-1,远高于避光条件.随着TC初始浓度的上升,TC光解率和速率呈现出下降的趋势,并且碱性条件更有利于TC光解.水体中存在Cu(II)、Fe(III)和NO3-均能显著促进TC光解;富里酸(FA)则由于光屏蔽和淬灭作用对TC的光解产生显著抑制,但FA 和Fe(III)共存时,Fe(III)对光解的促进作用占主导.水体中TC的自然光解不仅存在直接光解,并且以超氧阴离子(O2)和羟基自由基(·OH)为关键ROS的自敏化光解在TC的光解过程中也起到重要作用.结合TC光解后的产物分析发现,发生间接光解后TC发生开环反应,相比于直接光解和自敏化光解降解地更充分.综上,TC在自然水体中的光解强烈受环境因素影响,可以通过增强活性氧介导的间接光解过程促进水体抗生素污染修复.  相似文献   

5.
分别以Zn(CH3COO)2·2H2O、Mn(CH3COO)3·2H2O和Co(CH3COO)2·4H2O为锌源、锰源和钴源,采用溶胶-凝胶自燃烧法成功制备了ZnMnxCo2-xO4x=0~2)复合物,并用X射线衍射和X射线光电子能谱对其进行表征.同时,还研究了Mn/Co物质的量比、催化剂用量及PMS用量对目标污染物降解的影响.结果表明,该复合物可催化活化过一硫酸钾(PMS)降解有机污染物,当催化剂中x=0.8,催化剂投加量为0.2 g·L-1,PMS用量为0.4 mmol·L-1(0.25 g·L-1)时,20 μmol·L-1(10 mg·L-1)罗丹明B(RhB)可在15 min内完全降解.ZnMn0.8Co1.2O4的高催化活性主要归功于Mn3+和Co2+的协同效应.将ZnMnxCo2-xO4-PMS体系用于亚甲基蓝、结晶紫、金橙、双酚A、4-氯酚等其他污染物的降解,也取得了较好的效果.基于电子自旋共振ESR和自由基猝灭实验的结果,可以推测该反应体系中活性物种为硫酸根自由基和羟基自由基.  相似文献   

6.
自然水体溶解性有机质(DOM)在光照和微生物存在的条件下理化性质会发生改变,从而影响其对类固醇类雌激素降解的介导作用.本研究通过对从洱海沉积物中提取的两种典型DOM物质—胡敏酸(HA)和富里酸(FA)分别经过72 h的微生物改性和48 h的光改性,分别比较厌氧条件下光改性前后DOM介导微生物降解17α-乙炔基雌二醇(EE2)的能力变化,以及微生物改性前后DOM介导光降解EE2的能力变化.同时,通过紫外可见吸收光谱、三维荧光光谱和电子供给能力对改性前后的DOM进行分析.结果表明:经过微生物改性后,HA和FA的荧光强度和腐殖化程度都有所提高,但紫外吸光强度和芳香性降低,并且与污染物的结合能力提高,使得光照条件下其介导的EE2更容易发生降解反应.微生物改性后HA介导下的EE2光降解效果要明显好于FA的介导效果.经过光改性后,HA和FA紫外吸光强度和芳香性升高,荧光强度和电子供给能力降低.光改性后HA介导下的EE2微生物降解效果要明显好于FA的介导效果.可见自然水体中微生物改性DOM介导的EE2降解效果相比光改性DOM的介导更加明显.  相似文献   

7.
采用阳极氧化-涂覆煅烧法成功制备了g-C3N4/TiO2纳米管阵列(g-C3N4/TNAs)光阳极,并通过扫描电镜、X射线衍射仪、X射线光电子能谱仪、紫外可见漫反射光谱仪、光致发光光谱仪和电化学工作站等表征分析了g-C3N4/TNAs光阳极的形貌、晶形结构、光学特性和光电化学性能.表征结果证实,g-C3N4的引入通过缩小禁带宽度扩宽了TNAs的可见光响应范围,提高了光电流密度和光生电子寿命,促进了光生电子和空穴的分离.g-C3N4/TNAs光阳极在光电催化体系内对邻氯硝基苯(o-CNB)的降解效率高于其在光催化和电催化体系中对o-CNB的降解效率,且具有良好的稳定性和可重复性.活性物质捕获实验、电子自旋共振测试和能带结构分析表明,g-C3N4/TNAs光阳极中TNAs和g-C3N4之间存在Z型异质结相互作用机制.在光电催化体系内降解o-CNB的主要活性物质是?O2-?OH和光生空穴,而光生电子是次要的活性物质.  相似文献   

8.
γ- Al23粉末为催化剂,研究了催化臭氧氧化去除水体中典型嗅味物质2-甲基异茨醇(MIB)的效能及相关影响因素.研究表明,γ- Al23在蒸馏水和自来水本底中,均表现出显著的催化活性.在蒸馏水本底条件下,催化氧化可提高MIB去除率47个百分点;而在自来水本底条件下,可提高MIB去除率40个百分点以上.臭氧浓度、催化剂投加量和MIB的初始浓度对催化氧化过程具有明显的影响作用.水的硬度对γ- Al23催化臭氧氧化MIB影响不大,但水中无机阴离子对催化效果影响显著.天然水体中的重碳酸盐/碳酸盐碱度可以抑制催化臭氧氧化过程中产生的羟基自由基,对γ- Al23催化臭氧氧化MIB起到了抑制作用.低浓度的腐殖酸能够促进催化氧化过程,而高浓度时则有抑制作用.通过pH值对催化氧化MIB的影响和叔丁醇对催化氧化的抑制作用,间接地证明γ- Al23催化氧化MIB的作用机理是以羟基自由基为主的间接氧化过程.  相似文献   

9.
采用UV/H2O2间歇式光氧化反应器,研究了溶液pH值、腐殖酸及水中常见阴离子HCO3-、NO3-、CO32-、Cl-和SO42-对UV/H2O2工艺降解17α-乙炔基雌二醇(EE2)的影响.结果表明,UV/H2O2工艺可以有效地去除水中的EE2,光降解过程符合一级反应动力学模型.双氧水投加量为5 mg/L时,在14W低压汞灯照射下,EE2在自来水和蒸馏水中的光降解一级反应速率常数为0.063 0min-1和0.132 4min-1.溶液中的腐殖酸和阴离子HCO3-、NO3-、Cl-、SO42-对EE2的光降解反应有抑制作用,4种阴离子浓度为5 mmol/L时,抑制作用依次为HCO3->SO42->Cl->NO3-,HCO3-可使光降解速率常数降低到50%.自来水中的光降解速率常数低于蒸馏水中的光降解速率常数是水中多种离子影响的结果.  相似文献   

10.
溶解有机物(DOM)是决定水环境中铅(Pb)的形态、环境行为和生态风险的重要因子.然而,落叶DOM与Pb(II)络合作用的调控机制尚不清楚.光和微生物降解是调控DOM含量、组成与活性的两个关键过程.本研究运用降解培养实验、光谱学表征和荧光猝灭滴定,考察光和微生物降解单独作用和共同作用对芦苇落叶DOM的改造及其对DOM与Pb(II)相互作用的影响.激发-发射三维荧光光谱-平行因子分析共识别出4个类腐殖质组分(C1~C4)和1个类蛋白质组分(C5).类腐殖质组分更容易被光降解,类蛋白质组分则被微生物优先利用,光降解在短期的光-微生物降解过程中起主导作用.对于原始落叶DOM,Pb(II)主要与类腐殖质组分C1、C2和C4络合,C3组分只在光-微生物降解后的样品呈现显著荧光猝灭,类蛋白质组分C5在光和光-微生物降解后开始参与络合.类腐殖质C1与Pb(II)络合的条件稳定常数logKM在光降解后升高而在光-微生物降解后下降,C2和C4的logKM值经过各降解过程后均升高.降解后这3个组分参与络合的比例f和络合容量Fmax·f均显著降低,且光降解的影响显著高于微生物降解.这些结果表明,光降解和微生物降解对DOM丰度、组成和结构的改造将显著影响其与金属离子的络合稳定性和络合容量.  相似文献   

11.
为评估纳米TiO2在环境水体中的暴露风险,选用大型溞作为模式生物,研究了不同粒径纳米TiO2(20、40、60和100 nm)对大型溞毒性效应的影响,并探究了腐殖酸对不同粒径纳米TiO2毒性效应的调控作用.结果表明,粒径是影响纳米TiO2颗粒毒性效应的重要因素,以大型溞半数致死时间(LT50)为指标,不同粒径纳米TiO2对大型溞的毒性作用强弱顺序依次为:20 nm颗粒 > 40 nm颗粒 > 60 nm颗粒 > 100 nm颗粒(p<0.05).腐殖酸的存在可以显著降低纳米TiO2颗粒对大型溞的毒性作用,腐殖酸对小尺寸纳米TiO2颗粒的毒性抑制作用更为明显(p<0.05).大型溞体内ROS水平与抗氧化系统相关酶活分析表明,纳米TiO2导致大型溞体内活性氧自由基(ROS)浓度升高是其产生毒性作用的重要原因,腐殖酸的存在可以显著降低大型溞体内由于纳米TiO2暴露而引起的ROS浓度上升(p<0.05),进而减轻纳米TiO2对大型溞的毒性作用.此外,腐殖酸可以减小不同粒径纳米TiO2之间的毒性差异.本研究结果可为纳米TiO2在环境水体中的暴露风险评估提供参考依据.  相似文献   

12.
冰雪是一类重要且普遍的环境介质,而冰雪环境光化学是一门新兴的学科.在相同光照条件下比较冰中和水中有机污染物的光化学行为,有助于揭示冰雪光化学与水环境光化学之间的异同.本文以四环素(TC)为模型化合物,比较了模拟日光(λ>290 nm)照射下不同水体冰相和水相中TC的光降解动力学,研究了不同相中溶解性物质(腐殖酸(HA)、Cl-、NO3-和Fe(III))对光降解的影响及作用机制,以揭示冰雪环境光化学和水环境光化学的异同.结果表明,冰中和水中TC光解遵循准一级反应动力学,纯水冰中表观光解量子产率为4.76×10-3,高于纯水中表观光解量子产率(3.85×10-3).在不同水体中,冰相TC的光解快慢顺序为海水冰中 > 淡水冰中 > 纯水冰中,而在水相中光解快慢顺序与冰相不同,为淡水中 > 海水中 > 纯水中.通过考察主要溶解性物质对冰/水中TC光降解动力学的影响发现,无论是在冰相还是水相,Cl-、HA、NO3-和Fe(III)均加快了TC的光降解,且促进作用随浓度的升高而增强.但在水相与冰相中每个因素促进的程度却存在差异,相对于水环境,冰中HA、NO3-、Fe(III)敏化作用较大,对TC光降解的促进作用较强;而冰中Cl-对TC光解的促进作用较水相中弱.这些溶解性物质对TC光解的促进作用能够解释海水冰、淡水冰与海水、淡水中TC相对于纯水冰相/水相具有较强的光降解能力.进一步地,将实验数据外推到实际环境,在35°~50°N地区的仲冬季,冰雪表面和水体表层TC光化学降解的半减期分别为15.4~38.9 min和19.0~48.0 min,其不仅依赖于光解发生的纬度与季节,还受到反应基质(冰/水)的影响.以上结果揭示了冰中和水中TC光化学转化行为的异同,这对于准确评价寒冷环境中此类新型污染物的归趋具有重要意义.  相似文献   

13.
A series of WO3/CeO2 (WOx/CeO2) catalysts were synthesized by wet impregnation of ammonium metatungstate on a CeO2 support. The resulting solid acid catalysts were characterized by X-ray diffraction (XRD), UV-Vis spectroscopy (UV-Vis), Raman spectroscopy (Raman), in-situ Fourier transform infrared spectroscopy (in-situ FT-IR) of ammonia adsorption, NH3-TPD, H2 temperature-programmed reduction (H2-TPR), NH3/NO oxidation and activity measurements for NOx reduction by NH3 (NH3-SCR). The results show that polytungstate (WOx) species are the main species of tungsten oxide on the surface of ceria. The addition of tungsten oxide enhances the Brönsted acidity of ceria catalysts remarkably and decreases the amount of surface oxygen on ceria, with strong interaction between CeO2 and WOx. As a result, the N2 selectivity of NH3 oxidation and NH3-SCR at high temperatures (> 300℃) is enhanced. Therefore, a wide working temperature window in which NOx conversion exceeds 80% (NOx conversion > 80%) from 200 to 450℃, is achieved over 10 wt.% WOx/CeO2 catalyst. A tentative model of the NH3-SCR reaction route on WOx/CeO2 catalysts is presented.  相似文献   

14.
α-蒎烯是大气中含量最丰富的单萜烯类挥发性有机化合物,与氯自由基(·Cl)反应是其重要的转化途径.然而,·Cl引发α-蒎烯大气氧化的分子机制尚不清楚.本研究采用量子化学计算与微观动力学模拟相结合的方法,研究了·Cl与α-蒎烯的引发反应以及引发反应生成的主要α-蒎烯自由基的后续转化机制与动力学.结果发现,·Cl反式加成到α-蒎烯的C2位置生成加成中间体IM1-9-a是最可行的反应途径.在298 K和1.013×105 Pa条件下,计算得到·Cl与α-蒎烯的反应速率常数(kCl)为3.1×10-10 cm3·molecule-1·s-1,与kCl的实验值(4.6±1.3)×10-10 cm3·molecule-1·s-1一致.生成的IM1-9-a进一步与O2反应生成过氧自由基IM3-1-a,在2.5×109 cm-3(100 ppt) NO和1.25×109 cm-3(50 ppt) HO2·条件下,IM3-1-a后续主要与NO和HO2·反应生成有机硝酸酯(C10H16ClNO3和C10H16ClNO4)、氢过氧化物(C10H17ClO2和C10H17ClO3)和烷氧自由基(C10H16ClO2·).生成的 闭壳层产物与母体α-蒎烯相比具有较高的O∶C比,可能具有较低的蒸气压,进而贡献二次有机气溶胶.本研究结果可为全面评价α-蒎烯的 大气化学反应对大气质量的影响提供理论支撑.  相似文献   

15.
TiO2光催化降解水中内分泌干扰物17β-雌二醇   总被引:7,自引:2,他引:5  
以低压汞灯为光源,采用间歇式光氧化反应器,研究了17β-雌二醇(E2)在纳米TiO2(Degussa P-25)悬浆体系中的光催化降解.考察了溶液pH、E2初始浓度、TiO2光催化剂投加量、UV光强、H2O2、O2对E2光催化降解的影响.结果表明,TiO2光催化工艺可以有效地去除水中的E2,E2的光降解过程符合一级反应动力学模型;TiO2投加量为200 mg/L时,在14 W低压汞灯照射下,初始浓度为400 μg/L 的E2在自来水中的光降解一级反应速率常数为0.018 min-1,E2的光催化降解速率常数与其初始浓度、TiO2光催化剂的用量、溶液的pH值、UV光强等因素有关;外加H2O2、O2可以影响催化剂的光降解效率.  相似文献   

16.
真菌WZ-Ⅰ对有机磷杀虫剂毒死蜱的酶促降解   总被引:15,自引:2,他引:13  
谢慧  朱鲁生  王军  王秀国  刘伟  钱博  王倩 《环境科学》2005,26(6):164-168
从高效降解真菌镰孢霉属WZ-Ⅰ(Fusarium LK.ex Fx)中提取了降解酶,研究了该降解酶的分离条件及对毒死蜱的降解特性,研究表明,其胞内酶对毒死蜱的降解率高达60.8%,细胞碎片对毒死蜱的降解率为48%,但由(NH4)2SO4沉淀提取的胞外酶液对毒死蜱的降解率仅为11.3%,经8次非诱导条件下培养提取粗酶液,酶活力损失较少,判断WZ-Ⅰ菌株的毒死蜱降解酶为胞内酶且属于组成酶.以牛血清白蛋白为标准蛋白测得粗提酶中可溶性蛋白的含量为3.36mg·mL-1;该酶对毒死蜱的酶促降解最适pH为6.8,在pH 6.0~9.0之间都有较高的活性;最适温度为40℃,在实验温度范围(20~50℃)内该降解酶均具有较好的降解活性,但在55℃时,酶活迅速降低,降低到最高酶活力的41%.测得粗提酶中其米氏常数Km为1.049 26mmol·L-1,vmax为0.253 5μmol·(mg·min)-1.研究结果表明该酶具有较好的热稳定性和pH稳定性,对热和pH均具有较好的耐受力,高效降解真菌WZ-Ⅰ所产生的胞内酶对毒死蜱具有较好的降解效果.  相似文献   

17.
依托稻田大气CO2摩尔分数(x[CO2])升高平台FACE (free-air CO2 enrichment),采用静态透明箱-气相色谱法研究x[CO2]升高(正常x[CO2]+200 μmol·mol-1)对高、低应答水稻(产量对x[CO2]升高的响应分别为>30%和10%~15%)稻田N2O排放的影响.本试验设置4个处理:A-W (正常x[CO2]+低应答水稻)、F-W (x[CO2]升高+低应答水稻)、A-S (正常x[CO2]+高应答水稻)和F-S (x[CO2]升高+高应答水稻).结果表明,对比正常x[CO2]处理(A-S和A-W),x[CO2]升高条件下高、低应答水稻(F-S和F-W)稻田N2O排放分别降低52.54%(P<0.05)和38.40%(P<0.05),水稻产量分别增加22.96%(P<0.05)和12.11%(P>0.05),稻田N2O排放强度分别降低61.68%(P<0.05)和45.13%(P<0.05).另外,高、低应答水稻稻田N2O排放与稻田土壤NH4+-N含量呈显著相关关系,而与NO2--N含量无显著相关.x[CO2]升高条件下,土壤温度是影响高应答水稻稻田N2O排放的重要因素.综合考虑,未来x[CO2]升高条件下,高应答水稻品种的"增产减排"效果最佳.  相似文献   

18.
1,4-二烷污染的生物修复效果很大程度上取决于其降解菌的活性和数量.本研究在前期获得1,4-二烷高效降解菌Xanthobacter flavus DT8的基础上,研究了该菌的扩大培养方法,并制备了易于贮藏和运输的固态菌剂,考察了菌剂的性能.实验结果表明,菌株X. flavus DT8可在富营养培养基中培养,较优的培养基配方为:Na2HPO4·12H2O 1.0 g·L-1,NH4Cl 1.0 g·L-1,MgSO4·7H2O 0.2 g·L-1,酵母粉5.0 g·L-1,蛋白胨1.0 g·L-1,丙酮酸钠1.0 g·L-1,pH 7.0~7.2.X. flavus DT8经发酵罐中扩大培养后,以草炭、硅藻土为载体,经进一步固态发酵制备了固态菌剂,微生物含量为2.17×1011 CFU·g-1,对1,4-二烷的降解效果明显优于活菌液.该菌剂具有良好的贮藏稳定性,4℃保藏90 d后对100 mg·L-1的1,4-二烷48 h内去除率为63%;同时具有良好的底物广谱性,对醇类、苯系物和醚类物质也有很好的降解能力.  相似文献   

19.
将人工智能应用于催化臭氧氧化催化剂SrFexZr1-xO3的开发过程,采用共沉淀法制备了50种不同配方的催化剂,考察聚乙二醇(PEG)投加量、煅烧时间、老化时间、氨水投加量和铁掺杂量对SrFexZr1-xO3催化剂催化臭氧降解间甲酚反应活性的影响.同时,利用人工神经网络(ANN)和响应面(RSM)对催化剂合成条件与TOC去除率和间甲酚转化率的关系进行拟合,训练集中ANN的R2值分别为0.91和0.97,高于RSM的R2值0.35和0.41;在4组测试集上ANN的均方误差(MSE)分别为9.87和17.67,远小于RSM的23.89和28.87.结果表明,ANN模型对催化剂制备过程的复杂体系具有更好的拟合和泛化能力.在ANN训练好的模型中通过枚举法寻找最优合成条件为:PEG投加量为19.00%,煅烧时间为1.25 h,老化时间为26.50 h,氨水投加量为6.21 mL,铁掺杂量为3.37%,所得催化剂为SrFe0.13Zr0.87O3-B.最佳反应条件下,间甲酚转化率和TOC去除率分别达到98.52%和17.21%,优于空白组的73.46%和1.86%.  相似文献   

20.
采用UV/H22/微曝气工艺对水中内分泌干扰物双酚A(BPA)的降解与矿化进行了试验研究.该工艺是在UV/H22的基础上发展起来的一种新工艺,微曝气在UV光照射下产生了一定量的O3,提高了·OH的发生率.本试验研究了UV光强、H22投加量以及pH值对BPA矿化速率的影响.结果表明,随着UV光强的增大,BPA的矿化速率呈线性增加;当H22投加量由5 mg/L增大到20 mg/L时,BPA矿化速率常数k由0.003 2上升到0.025 0;当pH为6.68时,在相同条件下BPA的矿化效果最好.在同一工况条件下,UV/H22/微曝气工艺降解BPA的速率远远大于其矿化速率,分析得出在开始反应阶段BPA首先被降解为小分子有机物,随着反应的进一步进行小分子有机物逐步被矿化为无机物.  相似文献   

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