金刚烷胺模拟废水Fenton氧化及其中间产物分析

采用Fenton试剂氧化法处理模拟金刚烷胺废水,研究不同反应条件下Fenton试剂对金刚烷胺的去除效果,确定反应的最佳条件。结果表明:当反应温度为常温(23～25℃),pH为4,H2O2投加量为3000mg/L,H2O2与Fe2+的质量比为1.28时,处理含金刚烷胺浓度为500mg/L废水,CODCr去除率为30%～80%,处理效果良好。因此,Fenton试剂可以有效降解金刚烷胺。通过Fenton反应,金刚烷胺废水的可生化性得到提高,B/C由0提高到0.1～0.4。对Fenton氧化金刚烷胺的中间产物的分析发现,Fenton氧化反应5min后,系统中没有检出金刚烷胺。反应30min后,中间产物已基本完全降解。     

基于阳离子树脂的Fenton非均相催化剂制备及性能测试

采用阳离子交换树脂颗粒为催化剂载体采用浸渍法负载二价铁离子,制备出非均相Fenton反应催化剂,并用该非均相Fenton催化剂氧化脱色亚甲基蓝溶液,考察其催化性能。实验结果表明:制备催化剂时最佳FeSO4浓度为16.67 mmol/L,pH=3.0,H2O2初始浓度为46.6 mmol/L,反应时间为30 min的条件下,亚甲基蓝溶液初始浓度为0.028 mmol/L时,亚甲基蓝溶液在非均相Fenton催化氧化过程中,其脱色率可达92.9%。采用序批形式反应使用5次后,该非均相催化剂仍有良好的催化效果,反应30 min后亚甲基蓝溶液脱色率仍可达85.2%,拓宽了Fenton技术的使用范围。     

二茂铁催化光助非均相类Fenton氧化法处理含罗丹明B废水

采用二茂铁(Fc)替代UV/Fenton体系中的催化剂Fe2+,构建了一个新的UV/H2O2/Fc非均相Fenton反应体系,研究了该反应体系对含罗丹明B模拟废水的脱色性能.结果表明,Fc对水中UV/Fenton反应具有良好的催化活性,对罗丹明B起氧化作用的主要物质是·OH和其他活性物质.对水中罗丹明B的氧化脱色反应的催化性稳定,对Fc重复回收利用3次后对模拟废水仍有99%以上的脱色率;UV/H2O2/Fc体系处理罗丹明B的最佳工艺条件是H2O2的浓度为1.5′10-2mol/L,Fc的投加量为0.13g/L,初始pH值在2~6之间.证实了Fc作为光助非均相Fenton体系催化剂的可能性.     

Fenton催化氧化降解藻毒素MCLR的效能研究

研究了Fenton试剂对饮用水中藻毒素MCLR的降解效能,考察了H2O2用量、Fe2+H2O2最佳摩尔比、pH值和反应时间对Fenton降解藻毒素的影响,得到Fenton降解藻毒素的最佳反应条件:H2O2浓度为0.24mol·L-1、Fe2+H2O2摩尔比1∶9、初始pH值为2～3.5、反应时间为45min.同时采用邻二氮菲Fe(Ⅱ)光度法检测Fenton反应中生成的羟基自由基,从而很好地阐明了Fenton催化氧化降解藻毒素的强氧化作用机制.高效液相色谱分析发现,作用机制可能是Fenton催化氧化藻毒素,生成某种相对稳定的中间产物,然后异构化Adda基团的共轭双键,使Adda基团的结构发生变化,从而降低其毒性.     

乳化液废水均相催化湿式氧化动力学

在2L高压间歇反应釜中,以高浓度难降解乳化废水为处理对象,研究了温度对铜盐均相湿式氧化的影响和动力学特征.结果表明:升高温度对加快后期反应速度更为有利,催化剂有利于中间产物氧化,在200℃催化活性最高,在进水COD48 400mg/L,反应2h去除率为86.6%;催化剂在不同温度作用下机制有所差别:200℃时3个途径反应速度均加快,中间产物加速氧化更明显;220～240℃时反应向生成中间产物方向偏移,活性降低;通用模型能较好地预测均相催化过程.     

纳米Fe3 O4-H2 O2 非均相Fenton反应催化氧化邻苯二酚

由四氧化三铁(Fe3O4)-过氧化氢(H2O2)构成的非均相Fenton体系主要利用H2O2分解产生的羟基自由基氧化去除难降解有机污染物.研究了邻苯二酚在纳米Fe3O4-H2O2构成的非均相Fenton体系中的催化氧化特征,同时对实验室制备的纳米级Fe3O4和商品微米级Fe3O4两种催化剂的催化活性进行比较,并考察了H2O2初始浓度对邻苯二酚的催化氧化的影响.结果表明,自制纳米Fe3O4-H2O2体系较商品Fe3O4-H2O2体系,能更快速地去除溶液中的邻苯二酚和总有机碳(TOC),邻苯二酚的去除率接近100%,同时能迅速催化H2O2分解.邻苯二酚的催化氧化反应遵循准一级反应动力学方程,H2O2的分解反应能用三级反应动力学方程较好拟合.此外,反应过程中铁释放低于0.3 mg.L-1,不足以启动均相Fenton反应,反应机制为由界面反应控制的非均相反应机制.     

钒酸铁类Fenton催化剂的制备及性能研究

在不同酸碱条件下,采用水热法制备了FeVO4催化剂,利用XRD、TEM、FTIR对产物表征,并将其作为非均相类Fenton催化剂氧化降解有机染料罗丹明B,研究了初始反应溶液pH值、类Fenton试剂中各组分的浓度、钒酸铁催化剂的制备条件等因素对类Fenton反应效率的影响.结果表明,制备的钒酸铁为FeVO4﹒1.25H2O,在优化条件下降解罗丹明B时60min内脱色率可达97%以上.与传统Fenton试剂相比,类Fenton催化剂具有更广泛的pH适用范围,易于与水分离,应用前景广阔.     

非均相UV/Fe-Cu-Mn-Y/H2O2反应催化降解4BS染料废水

制备了负载在Na Y分子筛上的Fe Cu Mn Y复合催化剂,并对其在非均相UV Fe Cu Mn Y H2O2体系中催化氧化4BS染料废水进行了研究.结果表明,非均相UV Fe Cu Mn Y H2O2体系对4BS染料废水的处理具有很高的效率.在基准条件下,反应时间为20min时,废水中4BS的去除率达到了93 7%.与均相UV Fenton体系不同,非均相UV Fe Cu Mn Y H2O2体系在碱性条件下(pH=10 5)仍可高效去除CODCr.动力学研究得到催化氧化4BS废水的模型方程,该模型可以为非均相UV Fe Cu Mn Y H2O2体系处理高色度的实际染料废水提供指导.     

高级氧化技术在难降解有机废水处理中的应用

介绍了在难降解有机废水处理中具有突出优势的高级氧化技术,重点讨论了高效催化氧化反应器、高级氧化集成技术、非均相纳米催化氧化技术、处理废水中间产物及其毒性评价的研究现状和发展趋势。随着高级氧化技术的进一步深入研究,其在废水处理领域的应用将更加成熟和广泛。     

电-Fenton法处理苯酚废水的试验研究

用电解法对苯酚废水进行了处理．试验以活性炭纤维为阴极．铁为阳极．并向阴极不断通人空气．电解过程中生成的H2O2与阳极溶解的Fe^2＋形成Fenton试剂,Fenton试剂在电解的过程中可以产生大量活性羟基OH,能够很好地氧化降解废水中的苯酚。在最佳试验条件下．苯酚的去除率能够达到90％以上．取得了很好的去除效果．并且有效地降低了Fenton试剂的成本。     

污水处理厂出水中雌激素活性物质浓度与生态风险水平

再生水在环境和景观水体利用中,由微量有毒有害污染物,特别是内分泌干扰物引起的长期生态风险备受关注. 以再生水生态风险控制为目的,对城市污水处理厂出水(再生水)中雌激素活性物质浓度分布情况进行了研究,归纳了8种雌激素活性物质的出水浓度水平,比较分析了各物质的雌激素活性和生态风险. 结果表明:8种物质的质量浓度分布在ng/L～μg/L,其中ρ(类固醇)最低,为nd～50 ng/L;ρ(酚类)及ρ(酞酸酯类)主要在μg/L水平,个别高达40 μg/L. 雌激素活性分析和生态风险评价结果表明,污水处理厂出水(再生水)中3类雌激素活性物质的雌激素活性和生态风险顺序均为类固醇物质＞酚类物质＞酞酸酯类物质. 城市污水再生处理厂应优先控制乙炔基雌二醇(EE2)、雌酮(E1)和雌三醇(E3)等3种雌激素活性物质.      

典型生活污水处理工艺对雌激素效应的去除

针对水环境中内分泌干扰物低浓度、高风险的特点,采用酵母菌法和酶联免疫法对3个污水处理工艺流程中污水的雌激素活性和雌二醇(E2)水平进行评价.结果表明,污水厂进水的雌二醇当量(EEQ)和E2的水平分别为4.35~7.58 ng·L~(-1)和36.95~83.43 ng·L~(-1).雌激素活性和E2的去除主要发生在生物处理阶段,如氧化沟、A~2/O和A~2/O+MBR工艺,且经以上工艺处理之后,雌激素活性和E2分别降低71.10%~75.54%和75.88%~80.72%.污泥对雌激素效应具有一定的去除作用,通过吸附作用污泥的EEQ和E2的含量分别为1.84~2.43 ng·g~(-1)和8.45~12.84 ng·g~(-1).但污水厂出水仍具有较高的雌激素活性,其EEQ为1.06~2.19 ng·L~(-1),对受纳水体的水生生物具有潜在的危害.酶联免疫法与酵母菌法具有很好的一致性,并为水环境雌激素的快速筛选和评价提供了一个新方法.     

Assessment of source water contamination by estrogenic disrupting compounds in China

Detection of estrogenic disrupting compounds (EDCs) in drinking waters around China has led to rising concerns about health risks associated with these compounds. There is, however, a paucity of studies on the occurrence and identification of the main compounds responsible for this pollution in the source waters. To fill this void, we screened estrogenic activities of 23 source water samples from six main river systems in China, using a recombinant two-hybrid yeast assay. All sample extracts induced significant estrogenic activity, with E2 equivalents (EEQ) of raw water ranging from 0.08 to 2.40 ng/L. Additionally, 16 samples were selected for chemical analysis by gas chromatography-mass spectrometry. The EDCs of most concern, including estrone (E1), 17βup-estradiol (E2), 17αup-ethinylestradiol (EE2), estriol (E3), diethylstilbestrol (DES), estradiol valerate (EV), 4-t-octylphenol (4-t-OP), 4-nonylphenols (4-NP) and bisphenol A (BPA), were determined at concentrations of up to 2.98, 1.07, 2.67, 4.37, 2.52, 1.96, 89.52, 280.19 and 710.65 ng/L, respectively. Causality analysis, involving comparison of EEQ values from yeast assay and chemical analysis identified E2, EE2 and 4-NP as the main responsible compounds, accounting for the whole estrogenic activities (39.74% to 96.68%). The proposed approach using both chemical analysis and yeast assay could be used for the identification and evaluation of EDCs in source waters of China.     

4-壬基酚臭氧氧化中雌激素活性变化的影响因素

采用有效的重组基因酵母检测方法,研究了不同影响因素下水中典型内分泌干扰物4-壬基酚(4-NP)在臭氧氧化过程中雌激素活性的变化规律.结果表明,臭氧能迅速氧化4-NP,并有效地去除其雌激素活性;臭氧氧化过程中,水中高臭氧浓度、低pH值、低悬浮物含量、低·OH抑制剂浓度以及适量的腐殖酸浓度均有利于降低4-NP的雌激素活性.     

污水中基于酶活性分析的硫酸雌酮雌激素效应

在污水处理厂尾水中,雌酮（E1）和硫酸雌酮（E1-3-S）分别是赋存浓度最高的自由态雌激素和结合态雌激素.E1-3-S难以被生物降解且雌激素效应有限,但环境条件适宜时可在芳基硫酸酯酶（AryS）作用下通过水解释放出具有雌激素效应的E1.本论文提出了一种利用AryS活性值和E1-3-S酶促水解动力学参数计算E1-3-S半寿期的方法.根据现场取样分析得到了重庆市某污水处理厂生物处理构筑物内混合液,合流制管道溢流口与尾水受纳水体底泥中在冬、春、夏3个季节的AryS活性值,其均值分别为417.41~941.14,91.55~179.42,28.11~59.64μg对硝基酚/（g·h）.在20℃的实验室条件下,E1-3-S的酶促水解遵循一级动力学模式（P<0.01）,且水解速率K_d与AryS活性呈线性正相关（R²=0.9774）.根据春季的AryS活性数据和实验室条件下E1-3-S水解速率与酶活性的线性回归方程推算,得到了在污水处理厂生物构筑物内、合流制管网溢流口和污水厂尾水排放点附近水体中E1-3-S在对应环境温度条件下通过酶促水解的半寿期分别为33.5,153.0,410.0h.该方法可用于评估硫酸型结合态雌激素在水环境中的雌激素效应释放风险.     

Application of permanganate in the oxidation of micropollutants: a mini review

As a green oxidant, permanganate has received considerable attention for the removal of micropollutants in drinking water treatment. To provide a better understanding of the oxidation of organic micropollutants with permanganate, the oxidation kinetics of 32 micropollutants were compiled. The pollutants include algal toxins, endocrine disrupting chemicals (EDCs), and pharmaceuticals. The oxidation kinetics of micropollutants by permanganate were found to be first order with respect to both contaminant and permanganate concentrations from which second-order rate constants (k″) were obtained. Permanganate oxidized the heterocyclic aromatics with vinyl moiety (i.e., microcystins, carbamazepine, and dichlorvos) by the addition of double bonds. For the polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) with alkyl groups, permanganate attacked the benzylic C-H through abstraction of hydrogen. The mechanism for the oxidation of phenolic EDCs by permanganate was a single electron transfer and aromatic ring cleavage. The presence of background matrices could enhance the oxidation of some phenolic EDCs by permanganate, including phenol, chlorinated phenols, bisphenol A, and trichlosan. The toxicity of dichlorvos solution increased after permanganate oxidation, and the estrogenic activity of bisphnol A/estrone increased significantly at the beginning of permanganate oxidation. Therefore, the toxicity of degradation products or intermediates should be determined in the permanganate oxidation processes to better evaluate the applicability of permanganate. The influence of background ions on the permanganate oxidation process is far from clear and should be elucidated in the future studies to better predict the performance of permanganate oxidation of micropollutants. Moreover, methods should be employed to catalyze the permanganate oxidation process to achieve better removal of micropollutants.     

壬基酚对鲫鱼(Carassius auratus)的雌激素效应研究

实验研究了环境雌激素4-壬基酚(NP)对鲫鱼(Carassiusauratus)的剂量-效应关系。雄性鲫鱼腹腔注射不同剂量的17β-雌二醇(E2)(质量分数分别为0 01,0 10,1 00mg kg(注射剂量 鱼体重,下同))和4-壬基酚(NP)(质量分数分别为1,10,50,100,200mg kg),用ELISA方法测定鲫鱼血浆中卵黄蛋白原含量。结果显示,与对照相比,在注射后14d内,0 01mg kgE2处理组和1 00mg kgNP处理组鲫鱼血浆卵黄蛋白原含量没有显著差异;其他各处理组在注射后8d,血浆卵黄蛋白原含量显著升高(P<0 05),且与暴露浓度呈依赖关系;注射后14d,10,50,100和200mg kgNP处理组的含量依次是对照组的10,59,340和435倍。研究表明,NP对鲫鱼具有明显的雌激素效应。      

双酚A体外类雌激素活性评价及其作用机制的初步研究

采用体外MCF-7细胞增殖试验检测了双酚A(BPA)的类雌激素活性，并用生长曲线分析、细胞周期分析、他奠昔芬拮抗试验和凋亡检测对其作用机制进行了初步探讨。结果显示BPA有明显刺激MCF-7细胞增殖的类雌激素活性；细胞周期分析BPA组细胞增殖指数均明显高于溶剂对照组；BPA刺激MCF-7细胞增殖的类雌激素活性可被Tam拮抗：BPA能明显抑制MCF-7细胞凋亡的发生。结果提示BPA刺激MCF-7细胞增殖的类雌激素活性作用机制可能是BPA与雌激素受体结合后，影响细胞增殖及细胞凋亡过程，从而产生一系列生物效应。     

TiO2-NB/pg-C3N4可见光催化降解17α-乙炔雌二醇的机理

通过煅烧自制的TiO₂纳米带（TiO₂-NB）和多孔氮化碳（pg-C₃N₄）制备出新型的TiO₂纳米带/多孔氮化碳（TiO₂-NB/pg-C₃N₄）光催化剂,优化了其制备条件,并用于可见光条件下催化降解雌激素活性最强的17α-乙炔雌二醇（EE2）.通过SEM、TEM、XRD、UV-vis DRS、PL、XPS和BET等手段对催化剂结构和表面物理化学性质进行表征和分析.结果表明,B型TiO₂纳米带均匀负载至多孔氮化碳薄片上,形成TiO₂-NB/pg-C₃N₄复合光催化剂.最优条件下制备的TiO₂-NB/pg-C₃N₄降解EE2的速率常数（0.02537min^-1）分别是TiO₂-NB （0.00197min^-1）和pg-C₃N₄（0.0077min^-1）的12.88倍和3.29倍.自由基捕获实验结果显示超氧自由基（·O₂^-）是TiO₂-NB/pg-C₃N₄可见光催化降解EE2的主要活性物种.HPLC-MS中间体检测结果显示,可能的降解中间体主要有4个,提出可能的降解途径,而且通过MCF-7雌激素活性测试法可知降解过程产物的雌激素活性基本消除.     

AO与AAO工艺去除雌激素效能对比及分析

为探讨不同污水处理工艺对雌激素类有机物的处理效能,本研究设计并同时运行了AO和AAO两种污水处理工艺,在稳定运行条件下,比较了两种工艺对各种常规水质指标和雌激素的去除状况.试验结果表明,AAO系统对污染物去除效能明显优于AO系统.AAO对COD、TN、NH4+-N、TP及TOC的去除效能分别比AO高出7.55%、20....