二溴硝基甲烷在紫外光照条件下的光降解

以二溴硝基甲烷为研究,采用单一控制变量法研究了光照强度、初始物浓度、自由氯、溴离子、pH值等影响因子对二溴硝基甲烷光降解的影响,探讨了二溴硝基甲烷的光降解动力学规律.结果表明：二溴硝基甲烷在紫外光条件下的降解遵循一级反应动力学规律,其光降解效率随二溴硝基甲烷初始浓度的增加而减小,随光照强度和pH值增加而增加;溴离子的存在能促进二溴硝基甲烷的光降解;添加自由氯能够显著加快二溴硝基甲烷的光降解效率,并且会使二溴硝基甲烷在光降解的过程中转化为以一溴一氯硝基甲烷为主的其他卤代硝基甲烷.此研究结果可为水处理过程中控制二溴硝基甲烷的形成、降低水质安全风险提供参考.     

臭氧与氯联合消毒对钱塘江水源水DBPs形成及溴取代的影响

本文研究了在pH 6～8、反应时间2～72 h、反应温度10～30℃条件下,钱塘江水源水在臭氧-氯消毒联合作用下,三卤甲烷(THMs)、二卤乙酸(DHAAs)、三卤乙酸(THAAs)、二卤乙腈(HANs)、三卤硝基甲烷(THNMs)等5类消毒副产物(DBPs)的形成和溴取代特征.结果显示,臭氧-氯消毒下DBPs的形成与氯消毒有较多相似之处:①大部分DBPs形成量均随着温度的升高、时间的延长而增加,相应的溴取代因子(BSFs)则随着时间的延长、温度的上升而呈下降趋势;②氯代DHANs倾向于在酸性条件下形成多,而溴代DHANs则倾向于在碱性条件下形成多;③不管是氯消毒还是臭氧-氯消毒,也不管是哪种消毒条件,5类DBPs的BSF值顺序均为BSF_(HNMs)BSF_(DHANs) BSF_(THAAs)BSF_(THMs)≈BSF_(DHAAs).但与氯消毒不同的是,臭氧-氯消毒下THMs、DHAAs、THAAs、HANs的形成产量更低,而THNMs的产量则更高;而且与氯消毒相比,臭氧-氯消毒普遍增加了DBPs的溴取代程度,也改变了溴离子在不同DBPs之间的分配,即减少了THMs、DHAAs、THAAs、DHANs对溴的利用率,但大幅增加了HNMs的溴利用率.鉴于溴代HNMs的极高毒性,因此对于钱塘江水源水,臭氧-氯消毒要注意HNMs带来的健康风险.     

示波极谱法测定微量的六价铬

<正> 铬(Ⅵ)化合物对人体有很大的毒害作用。因此,铬(Ⅵ)的测定愈来愈引起人们的重视。极谱法测定水中铬(Ⅵ),有在氨性介质中引入少量溴代十六烷基吡啶直接测定,以及分别在0.1M NaF和0.1M醋酸盐及5×10~(-3)M乙二胺介质中用微分脉冲极谱法测定。也有先测定总铬,再于碱性介质中除去铬(Ⅲ),由差减法测定铬(Ⅵ)含量。我们发现在三乙醇胺介质中,加入少量十二烷基磺酸钠,铬(Ⅵ)于-0.14伏(Vs.S.C.E.)处有一尖锐波峰,240倍的三价铬不干扰测定,检测限为3×10~(-8)M,可用于水质中铬(Ⅵ)的测定。     

溴虫腈在甘蓝及土壤中的残留检测及降解动态

建立了用高效液相色谱法检测甘蓝和土壤中溴虫腈残留的分析方法.土壤和甘蓝样品经丙酮/水混合液(体积比为8∶2)提取,用装有无水硫酸钠和中性氧化铝的层析柱净化,用C18柱作为分析柱,甲醇与水混合液(体积比为80∶20)作为流动相,在260nm的检测波长下,用高效液相色谱法定量测定甘蓝和土壤中残留的溴虫腈.在溴虫腈添加质量比为0·1~1·0mg·kg-1范围内,甘蓝和土壤样品的平均回收率为90·6%~93·3%,变异系数为1·9%~11·6%,在上述条件下,甘蓝和土壤中的最低检出限为0·0162mg·kg-1.应用上述方法,测定了10%溴虫腈纳米功能化制剂和10%溴虫腈悬浮剂在甘蓝和土壤中的降解动态.结果表明,10%溴虫腈纳米功能化制剂和10%悬浮剂在甘蓝中的降解动态方程分别为C=4·0431e-0·3103t(R2=0·9528)和C=6·9611e-0·2686t(R2=0·9272),半衰期分别为t0·5=2·2d和2·6d;在土壤中的降解动态方程分别为C=0·2538e-0·1612t(R2=0·9281)和C=0·537e-0·1754t(R2=0·9845),半衰期分别为t0·5=4·3d和3·9d.按推荐剂量的加倍量施药,在甘蓝中的最终残留低于美国国家环保署规定之蔬菜最大允许残留量(1mg·kg-1).10%溴虫腈纳米功能化制剂在甘蓝和土壤中的降解都比10%溴虫腈悬浮剂快,且作物的最终残留量也比较少,所以,溴虫腈纳米功能化制剂能较好地减少其在作物和土壤中的残留.     

利用零价铁去除挥发性氯代脂肪烃的试验

选用四氯乙烯(PCE)、三氯乙烯(TCF)与四氯化碳(CT)为靶污染物,研究不同组合下,零价铁系统对各污染物降解的有效性及反应进行的影响因素.结果表明:实验选用的废料生铁可有效去除水中的有机氯代脂肪烃类,尤其对氯代烷烃具有较强的降解功能,且反应符合准一级反应动力学方程;当PCE和TCE共存时,PCE和TCE的反应速率常数K分别为0.0624mL·(m²·h)^-1和0.0357mL·(m²·h),说明氯代程度高的PCE脱氯快;当CT和PCE共存时,二者的K分别为0.1341mL·(m2·h)^-1和0.0129mL·(m²·h)^-1,CT的脱氯快且彻底,说明氯代程度相同时烷烃的脱氯优于烯烃;无论是哪种氯代烃,单独存在时其反应的半衰期均短于与其它组分共存时.     

基于PMA-定量PCR选择性检测技术的病原菌消毒特性研究

建立了一种核酸染料propidium monoazide(PMA)与定量PCR技术联合选择性检测活性病原菌的技术(PMA-qPCR),以大肠杆菌作为模式菌,研究了氯和一氯胺消毒对病原菌的灭活特性.结果表明,PMA染料能够分别去除99.94%和99.99%的来自非活性大肠杆菌和沙门氏菌的DNA,PMA-qPCR技术能够有效区分活性菌与非活性菌;PMA-qPCR技术得到的氯和一氯胺消毒对大肠杆菌的灭活曲线符合一级动力学方程,灭活速率常数分别为 2.24 L·(mg·min)^-1和0.0175 L·(mg·min)^-1,低于平板培养法得到的灭活速率常数;当大肠杆菌的去除率达到99%时,采用PMA-qPCR技术检测需要的ct值相比于平板培养法从0.6 mg·L^-1·min上升到0.9 mg·L^-1·min(氯消毒)和从20 mg·L^-1·min上升到超过100 mg·L^-1·min(一氯胺消毒);随着ct值的升高,常规qPCR的检测结果基本不变,因此常规qPCR不能够反映氯和一氯胺消毒对病原菌的灭活效果.作为一种新的表征消毒特性的检测技术,PMA-qPCR技术有助于更为准确地评价氯和一氯胺消毒对病原菌的灭活效果.     

新农药硫肟醚在有机溶剂中的光解

以紫外灯为光源,对硫肟醚在甲醇、丙酮、正己烷和二甲苯等有机溶剂中的光解反应动力学及降解机理进行了初步研究.结果表明,硫肟醚在4种有机溶剂中的紫外光解反应符合一级动力学规律,在4种溶剂中反应速率常数分别为1·14×10-1(正己烷)、8·90×10-2(甲醇)、2·46×10-2(二甲苯)和4·51×10-3min-1(丙酮),硫肟醚的降解半衰期分别为6·08,7·79,28·18和153·86min.通过对硫肟醚光解产物进行分离和LC-MS鉴定,初步推出在紫外光辐射下硫肟醚在有机溶剂中的降解主要涉及到硫肟醚分子的肟醚键(CNOC)断裂、甲硫键(C—S—CH3)光氧化、脱氯反应和光异构化作用等途径.     

土壤铵氮在热活化过硫酸盐氧化过程中的转化

采用来自江苏和河北, 具有不同土壤有机质含量和NH₄⁺浓度的土壤样本, 系统地研究了NH₄⁺在热活化过硫酸盐(PS)氧化过程中的转化和归趋, 考察了反应时间、PS浓度和外加NH₄⁺对硝基副产物生成的影响.结果表明, 土壤中的NH₄⁺能够转化成3-硝基酚、4-硝基酚、2-羟基-5-硝基苯甲酸、4-羟基-3-硝基苯甲酸、2, 4-二硝基酚等副产物, 它们的生成量随着反应的进行先增加后降低.增大PS浓度可促进硝基副产物的生成.当PS浓度为30mmol/kg, 反应12h后一硝基酚和一硝基羟基苯甲酸的生成量达到最大.然而随着PS浓度进一步增大, 硝基副产物发生降解.硫酸根自由基(SO₄·^-)在硝化过程中起到了关键作用, 它能将NH₄⁺氧化生成氨基自由基(·NH₂), 随后经过一系列自由基链式反应生成二氧化氮自由基(NO₂·).同时, SO₄·^-进攻土壤有机质中的酚结构单元, 使其氧化生成苯氧自由基, 苯氧自由基进一步与NO₂·结合生成硝基副产物.天然有机质(NOM)在环境中无处不在, NH₄⁺在环境中也普遍存在, PS用于土壤和地下水污染修复时生成硝基副产物很可能是一个普遍现象.     

机动车VOCs排放特征和排放因子的隧道测试研究

为了得到真实道路交通状态下的城市机动车排放因子,选取广州珠江隧道,进行了机动车VOCs排放特征和排放因子的隧道实验.实验得到隧道机动车平均排放因子为(0.52±0.07)g·km-1·辆-1,其中轻型车排放因子为(0.32±0.14)g·km-1·辆-1,重型车排放因子为(0.26±0.33)g·km-1·辆-1,摩托车排放因子为(1.16±0.26)g·km-1·辆-1.机动车排放的VOCs中烷烃占39.7%,烯烃和炔烃占35.3%,芳香烃占25.0%.排放物质居前三位的排放因子分别为乙烯(52.9±7.4)mg·km-1·辆-1、异戊烷(41.5±7.0)mg·km-1·辆-1和甲苯(31.7±5.5)mg·km-1·辆-1.隧道实验得到的排放因子与机动车台架实验的结果基本吻合.     

北京大气PM10中水溶性氯盐的观测研究

氯盐是大气气溶胶中重要水溶性无机盐,对2004年全年北京大气可吸入颗粒中氯盐的变化进行了监测,结果表明北京大气中可溶性氯盐的年均值在(3.1±1.7)μg·m^-3,采暖期平均浓度为(4.6±2.1)μg·m^-3,非采暖期平均浓度为(2.6±1.6)μg·m^-3.最低值出现在5月,为(1.3±0.8)μg·m^-3;最高值出现在12月,为(5.8±5.3)μg·m^-3.日变化在秋冬季多为白天浓度低,晚上浓度高,夏春季多呈现上午高,下午低的特征;季节变化呈现秋冬季高,春夏季低的特点.     

分光光度法测定水样中微量钍

本文以对乙酰基偶氮氯膦为显色剂，研究建立了钍（ＩＶ）的分光光度分析新方法。在０．１ｍｏｌ／Ｌ盐酸介质中，Ｔｈ（ＩＶ）与试剂形成配合比为１：２的蓝色络合物，最大吸收波长位于６７６ｕｍ，摩尔吸光系数εｍａｘ＝７．６８×１０４Ｌ·ｍｏｌ－１·ｃｍ－１，ＴｈＯ２在０～２．２μｇ／ｍＬ范围内遵守比尔定律，本法已成功地用于水样中微量钍的测定，结果满意。     

水溶性PAN—6S的纯化及其Cd（Ⅱ）的研究

报告了 1 - (2 -吡啶偶氮 ) - 1 -萘酚 - 6 -磺酸的纯化方法 ,使用此方法可获得纯度大于 99.73 %的产品 ,并研究了PAN - 6S与Cd(Ⅱ )显色反应的条件 ,确定在pH =8.0～ 9.0形成橙红色化合物 ,最大吸收波长λmax=51 8nm ,摩尔吸光系数ε =6 .2× 1 0 4L·mol- 1 ·cm- 1 ,镉量在 0～ 30 μg/2 5mL范围内符合比耳定律 ,方法用于废水和头发中镉的测定 ,结果满意 .     

DBS-偶氮氯膦分光光度法测定铅的研究

为了克服用双硫腙比色法测环境样品中铅的选择性差和条件要求严等缺点,研究了铅与ＤＢＳ－偶氮氯膦的显色反应,并提出了用分光光度测定铅的新方法,在稀盐酸介质中,铅与ＤＢＳ－偶氮氯膦形成１：２的蓝色配合物,最大吸收波长位于６３５ｎｍ,表观摩尔吸光系数为４．７×１０＾４Ｌ．ｍｏｌ＾－１．ｃｍ＾－１,铅量在０－２５μｇ／２５ｍｌ范围内符合比耳定律。     

天然/模拟海水中2,4,6-三溴苯酚的光化学行为研究

有机溴代苯酚类污染物在水体中普遍存在,尤其在海洋环境中,除人为污染源外,它还存在广泛的天然来源.以2,4,6-三溴苯酚为模型化合物,以氙灯(λ290 nm)作为模拟太阳光源,研究了海水中溴代苯酚的光化学过程,并系统考察了溴代苯酚初始浓度、Cl~-、Fe(Ⅲ)和pH值等环境因素的影响.实验结果表明,在海水中,2,4,6-三溴苯酚能够快速发生光化学反应,通过产物分析发现其主要产物为通过光致脱溴氯代过程产生的2,4-二溴-6-氯苯酚,并且该产物随2,4,6-三溴苯酚初始浓度、Cl~-浓度、Fe(Ⅲ)浓度的增大及溶液pH值的降低而增加.以明亮发光杆菌为受试生物的毒理学实验表明,2,4,6-三溴苯酚在海水中光化学的前期,系统的毒性效应增强,而毒性的增加可能主要由光致氯代过程导致.     

饮用水中含氮消毒副产物三氯硝基甲烷的形成过程和影响因素

采用气相色谱/质谱法,选择甲基叔丁基醚为萃取剂,1,2-二溴丙烷为内标物,建立了含氮消毒副产物三氯硝基甲烷(TCNM)的测定方法.以甲胺为前体物,考察了饮用水氯化消毒过程中三氯硝基甲烷(TCNM)的生成过程及影响因素.结果表明,pH在碱性条件下TCNM的生成量比中性和酸性条件下高,TCNM的生成量随着pH的增大而逐渐提高.在投氯量2～8mmol·L-1的范围内,TCNM的生成量随着投氯量的增加而提高,当投氯量由8 mmol·L-1增加到12 mmol·L-1时,因自由氯的浓度较高,甲胺还通过其它路径发生反应生成了腈类和醛类,从而使TCNM的生成量降低.在甲胺投加量0.5～4 mmol·L-1的范围内,TCNM的生成量随着甲胺和氯胺的投加量的增加而提高.在10～30℃范围内,温度对甲胺生成TCNM的影响较明显,温度越高,TCNM的生成量越高.甲胺氯化形成TCNM的过程符合亲电反应的机制,HClO和ClO-可以作为亲电试剂进攻甲胺最终形成TCNM.     

大孔膦酸树脂对镉(Ⅱ)的吸附性能及其机理

用大孔膦酸树脂对镉的吸附性能及其机理进行了研究 ,树脂对镉的静态和动态的吸附容量分别为 1 69 2和 1 62 7mg[Cd(Ⅱ ) ]/g(树脂 ) ,用 1 - 3mol·L- 1 HCI可以定量洗脱 .测得吸附热力学参数分别为 :ΔH =9 1 4kJ·mol- 1 ,ΔG =- 3 2 6kJ·mol- 1 ,ΔS =41 6J·mol- 1 ·K- 1 ,等温吸附遵循Freundlich曲线 ,表现吸附速率常数k2 98=3 6× 1 0 - 4 s- 1 ,用化学和红外光谱等方法讨论了吸附机理 .     

处理重金属废水人工湿地中微生物群落结构和酶活性变化

研究了处理含铜、铬与镍废水的三阶段波形潜流人工湿地中微生物群落结构和酶活性的空间变化. 用稀释平板菌落计数法研究了微生物的数量变化,用PCR-DGGE结合测序研究了微生物群落结构变化,并用比色法测定了土壤酶活性. 结果表明,在人工湿地中,细菌数量为(4.10 ± 0.72)×10⁶ ～ (1.61±0.10)×10⁷,真菌数量为(7.21±1.60)×10⁴ ～(1.29±0.02)×10⁵;放线菌数量为(1.41±0.27)×10⁶ ～(3.38±0.11)×10⁶. 回收自DGGE凝胶中的8个不同的条带均为特异的16S rRNA序列或18S rRNA序列,说明微生物群落结构发生了显著变化. 最大的脲酶活性［（0.67 ± 0.2) mg/(g·24 h）］、蔗糖酶活性［（40.15 ± 0.14) mg/(g·24 h）］和碱性磷酸酶活性［（1.03 ± 0.16) mg/(g·2 h）］分别出现在第1、第3和第1阶段. 相关性分析表明,真菌数与全量铬含量、有效态铬含量和铬的活化率均呈显著负相关,蔗糖酶活性与全量铜、全量镍和有效态镍也均呈显著负相关.     

控制消毒副产物及前体物的优化工艺组合

为实现对消毒副产物的控制,比较了新开发的顺序氯化消毒工艺与传统氯消毒工艺在常规工艺、常规+深度处理工艺、预氧化+常规+深度处理工艺中对消毒副产物及其前体物的去除特性.与传统的氯消毒相比,顺序氯化消毒工艺可以有效减少消毒副产物的生成量,THMs减少35.8%～77·0%,HAAs减少36·6%～54·8%;而且消毒进水水质越差,短时游离氯后转氯胺的消毒工艺就越有优势.对最简单的传统工艺进行顺序氯化消毒产生THMs和HAAs为18·51μg/L和19·25μg/L,低于采用最复杂工艺:预臭氧氧化+常规+臭氧-活性炭工艺进行传统氯消毒的副产物生成量(THMs19·40μg/L,HAAs24·70μg/L).对消毒副产物前体物去除和副产物控制有明显效果的前处理工艺是臭氧-活性炭工艺和预臭氧氧化.建议采用传统工艺的水厂改造时优先考虑顺序氯化消毒工艺和臭氧-活性炭工艺.     

S(Ⅳ)在活性炭——水溶液体系中的催化氧化动力学研究

本文以活性炭模拟烟炱,研究了在非缓冲和缓冲水悬浮液体系中S(Ⅳ)的催化氧化动力学。发现反应分二步进行,第一步是快速氧化过程,第二步是慢速氧化过程。第二步反应对碳浓度为1级,对S(Ⅳ)浓度为0.58级,对氧浓度为0级,当pH≤7.36时,反应速率与悬浮液的pH值无关。测得了非缓冲和pH≤7.36的缓冲体系中的反应速率常数k分别等于5.45×10~(-6)mol~(0.42)·l·g~(-1)·s~(-1)和1.12×10~(-5)mol~(0.42)·l·g~(-1)·s~(-1);活化能Ea分别等于76.2kJ.mol~(-1)和35.0kj·mol~(-1)。比较了几种不同活性炭的催化活性。反应机理可用Freundlich吸附模型解释。     

不同价态铬和土壤理化性质对大麦根系毒性阈值的影响

三价铬和六价铬的化学性质不同,对植物的毒性也不同,但我国土壤质量标准中铬的限值未区分三价和六价.因此,选取8种土壤,基于土壤溶液中铬的变化趋势,通过模型计算,分析8种土壤中土壤性质对大麦根部Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)毒性阈值的影响.结果表明,不同价态铬和土壤性质对大麦根长的影响均显著.同一土壤条件下,Cr(Ⅲ)的10%抑制浓度的毒性阈值(EC_(10))、半抑制浓度(EC_(50))和无观察效应浓度(no-observed-effect concentrations,NOEC)显著高于Cr(Ⅵ), Cr(Ⅲ)的EC_(50)比Cr(Ⅵ)高2.8～101.7倍.添加Cr(Ⅲ)时,EC_(50)的变化范围为298.8～2 014.1 mg·kg~(-1), 8种土壤间相差6.7倍;添加Cr(Ⅵ)时,EC_(50)的变化范围为8.0～126.6 mg·kg~(-1), 8种土壤间相差15.8倍.回归分析结果表明,土壤pH和土壤有机质是影响铬对大麦根部毒害的主要因子,而土壤阳离子交换量和土壤黏粒含量对铬的毒性无显著影响.当Cr(Ⅲ)添加量低于1 280 mg·kg~(-1)时,其土壤溶液中铬的质量浓度均低于检测限;而在Cr(Ⅵ)添加量高于40 mg·kg~(-1)时土壤溶液中能检测到铬的存在.因此,土壤固定Cr(Ⅲ)的能力显著强于Cr(Ⅵ),土壤中Cr(Ⅵ)的生物毒性显著高于Cr(Ⅲ),土壤理化性质对铬的生物毒性影响显著.