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1.
为实现废弃水稻秸秆资源化利用及其治理水环境中Cd2+的污染问题,用KMnO4、KOH、H2O2、KOH+H2O2、酒石酸、柠檬酸、TiO2对水稻秸秆进行改性,制成不同的水稻秸秆吸附剂来吸附溶液中的Cd2+,利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱仪、比表面积及孔径分析仪和Zeta电位仪对改性前后的水稻秸秆进行表征分析,吸附过程采用准一级动力学方程、修正一级动力学方程、准二级动力学方程和颗粒内扩散模型进行拟合.结果表明:在Cd2+初始浓度100mg/L,pH7,水稻秸秆添加量为10g/L,25℃条件下,7种改性水稻秸秆吸附Cd2+的效果不同,其中经KMnO4改性的水稻秸秆对Cd2+的吸附效果最好,吸附量达10.024mg/g,对Cd2+的去除率达到99.24%,比未改性水稻秸秆提高了99.44%,其次是KOH和KOH+H2O2改性处理的水稻秸秆,吸附量分别达到了9.302和9.189mg/g,对Cd2+的去除率分别达92.62%和90.82%,比未改性水稻秸秆分别提高了85.07%和82.83%.改性处理水稻秸秆吸附Cd2+的效果顺序为:KMnO4 > KOH > KOH+H2O2 > TiO2 > H2O2 > 柠檬酸 > 酒石酸.对于Cd2+的吸附过程,准一级速率方程只能较好地描述吸附初始阶段,准二级动力学方程则能很好地描述吸附的整个过程.经KMnO4,KOH和KOH+H2O2改性的水稻秸秆是具有潜在利用价值的废水中Cd2+吸附剂.  相似文献   

2.
对比了过氧化氢(H2O2)、高铁酸钾(K2FeO4)和过碳酸钠(Na2CO4)3种氧化剂对自然水体中群体蓝藻生长和光合活性的影响.结果发现,3种氧化剂对蓝藻均有快速的抑制效应,且随着氧化剂浓度的增加抑制效果增强.相同氧化剂浓度下,H2O2对水华蓝藻的去除能力强于K2FeO4和Na2CO4,对蓝藻光合系统Ⅱ的最大光量子产量(Fv/Fm)和有效光量子产量(Fv'/Fm')的抑制效果也更显著.H2O2对不同浓度水华蓝藻的控制实验结果表明,初始藻细胞浓度对H2O2控藻效果影响较大,细胞密度越大,H2O2降解率增加,抑藻效果急剧下降.当初始藻密度为10μg/L和100μg/L,5mg/L H2O2的48h降解率分别为64.9%和97.5%,对藻细胞Fv/Fm的抑制率分别为10%和1%.因此,实施H2O2控制蓝藻水华的措施应该尽量在蓝藻水华形成早期,即藻密度较低的时候使用.  相似文献   

3.
利用3D打印技术设计出一种高效产H2O2的3D打印气体扩散电极(3D-GDE)并将其应用于电芬顿体系对实际焦化废水降解研究.结果表明3D-GDE阴极H2O2产量高达16.1mg H2O2/cm2,而相同条件下传统气体扩散电极仅为7.16mg H2O2/cm2.通过考察不同因素对阴极产H2O2影响可知:酸性条件更有利于产H2O2;电流从200mA提高到250mA,其H2O2产量从250mg/L提高到450mg/L,但是继续提高电流时(250~300mA),H2O2并没有明显增加.将3D-GDE电极应用于电芬顿对实际焦化废水处理,在最适宜条件下,可以实现对焦化废水有效矿化(4h电解后高达80%),其降解过程中三维荧光指纹分析也直接证明了该体系的高效性.Microtox毒性实验表明,3D-GDE电芬顿体系可以有效的降低焦化废水体系的毒性,其最低能耗为0.9kW·h/g TOC.  相似文献   

4.
在模拟太阳光下研究了多种腐殖质及其模型化合物的过氧化氢(H2O2)生成动力学,并对其生成机制进行了探讨.结果表明不同来源或不同形式的腐殖质在模拟太阳光照射下均能产生H2O2.不同腐殖质生成H2O2速率差异不大,范围为6.379~15.784nmol/(L·min),腐殖酸生成H2O2速率略快于富里酸.对于腐殖质模型化合物,邻苯二酚、间苯二酚、对苯二酚、苯醌、邻茴香胺、对茴香胺、水杨酸和2,6-二甲氧基-1,4-苯醌等8种模型化合物没有产生明显的H2O2,而藜芦醇、对氨基苯甲酸、3,5-二羟基苯甲酸(DHBA)、2,5-二羟基-1,4-苯醌、苯酚、苯甲酸和苯胺等7种化合物均可检测到H2O2产生.但其产生H2O2的速率差异较大,相差1~2个数量级,生成H2O2速率最快的化合物为2,5-二羟基-1,4-苯醌和DHBA,较慢的为苯酚、苯甲酸和对氨基苯甲酸.基于腐殖质生成H2O2机制,推测典型模型化合物DHBA的H2O2生成机制可能为光照条件下该化合物跃迁为单重激发态,该激发态发生分子内电子转移,生成还原性自由基中间体,该中间体和O2反应,生成了超氧负离子(O2·-),随后与水中H+反应生成了H2O2.  相似文献   

5.
在低压汞灯(LPUV,253.7nm)光照条件下,研究了过氧化氢(H2O2)加入量对二嗪磷降解动力学、产物生成和降解途径的影响规律与作用机理.结果表明,二嗪磷水溶液在单独UV和UV/H2O2工艺中的降解反应均符合准一级反应动力学,且反应速率常数(k)随H2O2加入量的增加而增大,H2O2加入量为0,5,10mg/L时的k分别为0.0234,0.0301,0.0341min-1.在UV光照处理条件下,二嗪磷水溶液中的溶解性有机碳(DOC)随H2O2加入量的增加而降低,但其矿化度均相对较低(光照120min时的DOC去除率均低于20%).此外,UV光照处理时,H2O2的加入对二嗪磷光氧化降解产物的种类及生成量均存在显著影响.二嗪磷水溶液单独UV光照处理60min时检出了8种中间/降解产物,但经UV/H2O2工艺处理60min时仅检出了6种中间/降解产物,且不同H2O2加入量时的光氧化降解产物生成量或浓度及随UV光照处理时间的变化幅度与趋势均存在较大程度的差别.基于二嗪磷及其降解产物的定性、(半)定量分析结果,提出了二嗪磷水溶液在单独UV和UV/H2O2工艺中的降解途径与机理.  相似文献   

6.
NO和H2O2作为信号分子参与植物对非生物胁迫的响应,为了确定NO和H2O2介导的大豆耐铝作用以及二者的交互作用,以浙春3号大豆为材料,分析了铝毒胁迫下根尖内源及外源NO和H2O2对大豆铝毒的缓解效应,并研究了NO和H2O2代谢相关酶的活性变化, 其中外源NO由SNP(亚硝基铁氰化钠,Na2[Fe(CN)5NO]·2H2O)提供. 结果显示:Al处理显著抑制大豆根生长,促使Al在根尖积累并显著提高大豆根尖内源w(NO)和w(H2O2). 在H2O2+Al、SNP+Al和H2O2+SNP+Al处理下,大豆根相对伸长率比单独Al处理下分别升高了64.6%、63.5%和69.5%,根尖w(Al)则分别减少了34.6%、36.8%和32.9%,表明NO和H2O2对铝毒害均具有缓解作用.外源NO能够促使根尖内源H2O2显著积累,降低POD(过氧化物酶)活性,而外源H2O2对内源根尖w(NO)无影响.NO和H2O2在缓解铝毒的信号途径中存在信号互作,NO处于H2O2的上游,其通过POD活性调节内源w(H2O2).   相似文献   

7.
在模拟太阳光下研究了多种腐殖质及其模型化合物的过氧化氢(H2O2)生成动力学,并对其生成机制进行了探讨.结果表明不同来源或不同形式的腐殖质在模拟太阳光照射下均能产生H2O2.不同腐殖质生成H2O2速率差异不大,范围为6.379~15.784nmol/(L·min),腐殖酸生成H2O2速率略快于富里酸.对于腐殖质模型化合物,邻苯二酚、间苯二酚、对苯二酚、苯醌、邻茴香胺、对茴香胺、水杨酸和2,6-二甲氧基-1,4-苯醌等8种模型化合物没有产生明显的H2O2,而藜芦醇、对氨基苯甲酸、3,5-二羟基苯甲酸(DHBA)、2,5-二羟基-1,4-苯醌、苯酚、苯甲酸和苯胺等7种化合物均可检测到H2O2产生.但其产生H2O2的速率差异较大,相差1~2个数量级,生成H2O2速率最快的化合物为2,5-二羟基-1,4-苯醌和DHBA,较慢的为苯酚、苯甲酸和对氨基苯甲酸.基于腐殖质生成H2O2机制,推测典型模型化合物DHBA的H2O2生成机制可能为光照条件下该化合物跃迁为单重激发态,该激发态发生分子内电子转移,生成还原性自由基中间体,该中间体和O2反应,生成了超氧负离子(O2·-),随后与水中H+反应生成了H2O2.  相似文献   

8.
探讨了酸处理(1mol/L HCl)、碱处理(1mol/L NaOH)、氧化处理(30% H2O2)和高温-冻融处理(70℃和-22℃交替)4种老化方式对聚乙烯(PE)微塑料表面性质和Zn(II)吸附行为的影响.结果表明,4种老化方式均使PE微塑料表面出现大量的粗糙褶皱结构,但未改变表面化学结构.4种老化方式均导致PE微塑料Zn(II)吸附量的增加,其顺序为:碱处理 > 酸处理 > 氧化处理 > 高温-冻融处理 > 原样.PE微塑料吸附Zn(II)的动力学过程符合Lagrange准二级吸附动力学和W-M颗粒扩散模型,说明吸附过程是多个吸附阶段共同作用的结果,吸附等温线符合Langmuir和D-R模型,证实PE微塑料对Zn(II)的吸附属于物理吸附,老化使PE微塑料表面出现的大量褶皱是其Zn(II)吸附量增加的主要原因.  相似文献   

9.
为探究MW-Fe0/H2O2类芬顿反应对渗滤液浓缩液的效能与机理,探讨了废水初始pH值、Fe0投加量、H2O2投加量、MW功率和反应时间等影响因素对有机物去除效果,通过类比实验对MW-Fe0/H2O2体系处理渗滤液浓缩液中MW辐射的反应机理进行研究,并采用了SEM和XRD技术对反应前后的Fe0物相变化及催化机理进行了探究.结果表明,在初始pH值为3.0,Fe0投加量0.5g/L,H2O2投加量20mL/L,MW功率400W,反应时间14min时,其COD、UV254以及色度(CN)的去除率分别为58.70%、85.69%和88.30%.类芬顿类比实验说明MW-Fe0/H2O2体系处理后具有较高的有机物去除率和可生化性;紫外-可见光谱表明,Fenton和MW-Fe0/H2O2类芬顿反应均能使废水中有机物的芳香性程度、分子量和缩合度大幅度降低,但MW-Fe0/H2O2类芬顿反应优于其他反应过程;三维荧光光谱显示,MW-Fe0/H2O2类芬顿反应能使渗滤液浓缩液中荧光峰峰位蓝移,说明废水的腐殖质缩合度减小,且分子量大幅降低.与此同时,Fe0在反应过程中,表面由光滑变得粗糙且被腐蚀为Fe3O4和FeOOH等物质.MW-Fe0/H2O2类芬顿反应的主要机理为芬顿反应及铁氧化物-H2O2非均相芬顿反应的高级氧化作用、铁基胶体对有机物的吸附沉淀,而MW的热效应和非热效应加速了以上作用的进行,从而能对渗滤液浓缩液中有机污染物进行快速去除.  相似文献   

10.
为提高青稞秸秆的综合利用率,选用KOH和NH3·H2O作为青稞秸秆固态预处理试剂进行中温批式厌氧发酵产甲烷试验研究,并通过Box-Behnken响应面法来考察不同含量的KOH、NH3·H2O及预处理时间对青稞秸秆累积甲烷产量的交互影响. 结果表明:各因素对青稞秸秆累积甲烷产量的影响程度表现为NH3·H2O含量>KOH含量>预处理时间;通过响应面模型验证试验得到最优预处理条件为KOH含量5.13%、NH3·H2O含量3.35%、预处理时间13.87 h,该条件下累积甲烷产量实测值为282.34 mL/g(以VS计),与预测值(286.4 mL/g)非常接近,相对误差小于5%,证明验证模型有效. KOH和NH3·H2O联合预处理能够显著提高青稞秸秆厌氧发酵产甲烷能力(P<0.05),累积甲烷产量较7% KOH和5% NH3·H2O单一预处理及未处理分别提高了7.59%、20.82%和70.78%;二者联合预处理还能够有效降解木质素(降解率为29.21%),提高发酵液营养价值;同时,可减少回收预处理试剂的成本,降低对环境的污染. 研究显示,Box-Behnken响应面法能较好地优化青稞秸秆厌氧发酵的预处理条件,KOH和NH3·H2O联合预处理是高效生产生物甲烷和环境友好的木质纤维素类废弃物的处理方法.   相似文献   

11.
采用溶胶-凝胶法制备了磁性纳米铁酸钴(CoFe2O4)固体颗粒,并采用扫描电镜(SEM),X射线衍射仪(XRD),傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)和振动样品磁强计对样品进行表征分析.以磁性纳米CoFe2O4颗粒活化过硫酸盐氧化去除水中四环素为探针反应,评价CoFe2O4颗粒的活化性能.结果表明,600℃焙烧温度下制备出的固体颗粒,其活性较高,颗粒表面金属离子浸出率较低;优化温度下制备的CoFe2O4颗粒在较宽的pH值范围(4.4~9.0)内均具有较高活性;控制实验条件PDS0 1g/L,CoFe2O4 1g/L,TCH0 50mg/L,20℃,pH0 4.4,反应4h后TCH去除率达到82.0%.CoFe2O4颗粒循环重复利用10次后仍保持较高的活性和结构稳定性,而且因其特殊的磁性能便于回收利用.  相似文献   

12.
采用XRF,ICP-MS,XRD及SEM-EDS检测手段,研究了废旧阴极-赤泥高温协同处理所得熟料的溶出性能.结果表明,Na2CO3浓度,温度,时间及液固比因素对Al2O3,Na2O溶出率TFe2O3的富集效果的影响趋势一致.最适宜溶出条件为:Na2CO3 30g/L,温度50℃,时间30min,液固比8.该条件下,熟料中Al2O3和Na2O溶出率分别高达为87.41%和92.51%;相应的SiO2和CaO溶出率仅为3.02%和0.36%,铁矿物几乎不溶.溶出渣中的TFe2O3含量从熟料中23.64%提高到39.89%,研究表明溶出工艺同步实现了熟料中铝、钠的回收和铁的富集.再者,处理后溶出渣较熟料减量近16%(以铝和钠溶出率测算),且属于非危险性废物.  相似文献   

13.
权衡  牛琳  时迪  汪霞  梁为纲  赵晓丽 《环境科学研究》2022,35(12):2732-2747
近年来,基于纳米零价铁(nano zero-valent iron,nZVI)的非均相Fenton氧化技术成为了抗生素废水研究领域的热点,但是nZVI易迁移和易团聚的缺点限制了其进一步应用. 为了解决该问题,本文选择含氮有机物乙二胺四乙酸(EDTA)和三聚氰胺(MA)作为配体,含有机碳的醋酸亚铁作为铁源,采用机械球磨法-高温裂解相结合的方法制备了负载nZVI的铁碳材料,并以磺胺噻唑(sulfathiazole,STZ)为目标污染物,探讨了Fe@EDTA (醋酸亚铁@乙二胺四乙酸)和Fe@MA (醋酸亚铁@三聚氰胺)2种铁碳复合材料激发过氧化氢(H2O2)的非均相Fenton催化体系(Fe@C-H2O2体系)的影响因素及其作用机制. 结果表明:①Fe@EDTA材料中纳米铁粒子的直径约为4 nm,在碳层中均匀分布,这种结构使得其具有较强的催化能力,而Fe@MA材料中的nZVI则聚集成直径约为400 nm的大颗粒,被100 nm碳层包覆. ②Fe@EDTA材料的最佳铁碳比(醋酸亚铁与有机配体的质量比)为2∶1,Fe@MA材料的最佳铁碳比为3∶1,2种铁碳复合材料的最佳试验条件均为初始pH =3、H2O2投加量25 mmol/L、铁碳复合材料投加量0.2 g/L、STZ初始浓度20 mg/L. 在最优条件下,2种铁碳复合材料的Fe@C-H2O2体系均可在30 min内完全降解STZ. ③STZ的降解以及羟基自由基(?OH)的产生均符合伪一级动力学模型. ④连续运行300 min后,Fe@EDTA-H2O2体系对STZ的降解率仍高达82%,而Fe@MA-H2O2体系对STZ的降解率约为48%. ⑤基于?OH猝灭试验,推测铁碳复合材料与H2O2的非均相Fenton催化体系的机理是nZVI诱导的非均相Fenton氧化,其中?OH和超氧自由基(?O2?)在氧化降解有机污染物过程中起到关键作用. 研究显示,nZVI颗粒粒径更小的Fe@EDTA材料具有更加优异的催化性能以及更好的重复利用性和稳定性,能够高效降解水中的STZ.   相似文献   

14.
为研究多相Fenton体系降解有机污水过程的放热规律,为污水处理的能源化利用提供技术支撑,本文以半焦(SCe)为载体,制备了Fe2O3@SCe新型复合材料,并对复合材料进行了BET、FTIR、XRD、SEM表征,研究了Fe2O3@SCe/H2O2多相Fenton体系处理邻苯二胺(OPD)模拟废水的降解性能和放热规律.结果表明,Fe2O3均匀负载于SCe颗粒表面,Fe2O3@SCe复合材料保留了改性SCe的多孔形态和强吸附性,在3.1~8.9的pH值范围内均表现出较高的催化活性;Fe2O3@SCe/H2O2多相Fenton体系在去离子水中自身分解和在邻苯二胺模拟废水的降解反应都释放了大量的热量,在[OPD]= 0.04mol/L;pH=7.8;T0=30℃;[H2O2]=0.25mol/L;[Fe2O3@Sce]=533g/L;t=180min反应条件下的溶液温度升高数值为7.1℃,降解率为88.2%; H2O2的投加浓度是影响反应放热量的主要因素.  相似文献   

15.
过热蒸汽法再生活性炭的过程中会产生大量含难降解有机物的冷凝废水,为去除冷凝废水中难降解COD,提高可生化性,采用紫外/臭氧活化过硫酸盐(UV/O3-Na2S2O8)氧化体系对活性炭再生冷凝废水进行处理,考察了O3投加量、初始pH和Na2S2O8投加量等因素对有机物处理效能的影响,并采用红外光谱、紫外-可见光谱和三维荧光等表征手段探究了冷凝废水处理过程中的变化机理。结果表明:当O3投加量为30 mg/L,pH值为9.0,Na2S2O8投加量为0.4 g/L时,在120 min内对冷凝废水的COD去除率达到82.1%,色度(CN)去除率达到86.3%。冷凝废水可生化性得到提高,BOD5/COD值由0.17提升至0.46。由冷凝废水溶解性有机物(DOM)的表征可知,DOM中的腐殖质和发色基团被持续氧化,芳构化程度降低,色氨酸类有机物得到有效去除。结论表明,UV/O3-Na2S2O8氧化体系可有效去除冷凝废水中的难降解有机物。  相似文献   

16.
以聚酯(聚对苯二甲酸乙二醇酯,简称PET)微塑料为主要对象,研究电解质浓度,电解质类型及pH值等典型水环境因素对其沉降行为的影响机制.结果表明:水环境中PET微塑料的沉降随电解质浓度的升高而不断增强,其悬液标准化浓度(C/C0)最低可降至0.64;同一类型电解质对水环境中PET微塑料沉降行为的影响程度相似,而与1-1型电解质(NaCl及KCl)相比,水环境中1-2型电解质(CaCl2及MgCl2)的存在能够显著促进PET微塑料的沉降;水环境中PET微塑料的沉降随pH值的增加而降低,随着pH值由10降至4,PET微塑料悬液的C/C0由最高0.98下降至最高0.76.一阶动力学沉降模型能够较好的拟合水环境中PET微塑料的沉降行为.此外,DLVO (Derjaguin-Landau-Verwey-Overbeek)理论能够反映出PET微塑料沉降行为的变化趋势,其计算结果与实验结果吻合度较高.本研究结果有助于提高对微塑料环境行为的认识程度,同时能够为评估微塑料环境风险提供理论依据.  相似文献   

17.
过氧化氢(H2O2)是自由基的源和汇,是对流层大气中重要的氧化剂. 采用文献研究法对1990年以来H2O2的文献进行搜集整理,对其生成途径、污染特征及其影响因素进行了研究. 结果表明:H2O2在大气、云水和颗粒物中均有存在,大气中的H2O2主要通过O3和甲醛光解、VOC同OH·/O3等反应生成. 大气中φ(H2O2)一般在nd~8×10-9内波动,晴天φ(H2O2)呈早晚低、午后高的日变化特征;φ(H2O2)随φ(O3)、太阳辐射和气温的增加而升高,随φ(NOx)、φ(VOCs)和相对湿度的升高而降低;H2O2氧化SO2为SO42-是液相化学中最重要的反应,可以导致酸沉降以及二次气溶胶浓度的升高. 在气相光化学反应中,H2O2/HNO3(体积分数比)可以指示O3生成是VOCs控制还是NOx控制. 今后需对OH·浓度、NO2和O3的光解速率等影响H2O2关键因素开展监测研究,此外,还需对我国特殊大气环境下H2O2对SO42-生成的贡献、不同地区H2O2/HNO3指示O3生成对NOx或VOCs敏感性等方面开展更多的研究.   相似文献   

18.
采用阳离子表面活性剂协助的自模板法合成了中空介孔SiO2微球(HMSS),然后向含HMSS的悬浮液中加入醋酸钴溶液和氨水,让两种溶液经HMSS表面介孔进入空腔中反应生成Co3O4内核,合成了多核yolk-shell型Co3O4@mSiO2(介孔SiO2)纳米反应器.结合XRD、XPS、SEM、STEM、BET等手段,分析了纳米反应器的形貌、结构、元素形态和比表面积.结果显示纳米反应器均匀分散,粒径约为300nm,表面布满介孔,内部分布大量Co3O4纳米粒子,拥有极大的比表面积161m2/g,远大于Co3O4纳米粒子的比表面积35m2/g,能有效吸附双酚A(BPA),1h吸附容量达12.7mg/g.多核yolk-shell型Co3O4@mSiO2纳米反应器能高效催化过一硫酸氢盐(PMS)降解BPA,2h降解率达81.8%,远高于Co3O4纳米粒子的降解率51.3%,同时能节省PMS的投加量,避免水中盐度过高.此外,合成的纳米反应器具有很好的再利用性,在pH值3~9范围内表现出稳定而高效的催化性能.  相似文献   

19.
厦门湾海滩微塑料污染特征   总被引:12,自引:6,他引:6  
刘启明  梁海涛  锡桂莉  胡欣  葛健 《环境科学》2019,40(3):1217-1221
以厦门湾6个典型海滩为工作区,分析海滩微塑料的污染特征.结果表明:①厦门湾6个海滩的微塑料丰度数据范围介于(28. 1±9. 4)~(312. 7±35. 2) n·kg~(-1)之间.②厦门湾海滩微塑料分为碎片类、发泡类、薄膜类和纤维类等4种类型.各站位点均以碎片类和发泡类为主,占总数量的80%左右,薄膜类和纤维类所占比例较少.③厦门湾海滩粒径1 mm的微塑料占最大比例,超过60%.粒径为1~3 mm和3~5 mm的微塑料所占比例较小.④通过红外光谱分析,确认厦门湾海滩微塑料碎片类和纤维类的主要成分是聚乙烯,发泡类和薄膜类的主要成分是聚苯乙烯.⑤通过扫描电镜观测,大部分微塑料表面粗糙、凹凸不平,带有明显裂痕.整体而言,厦门湾海滩微塑料污染处于中等偏下的程度,陆源污染是厦门湾海滩微塑料污染的最主要来源.  相似文献   

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