潜流人工湿地中有机污染物降解机理研究综述

人工湿地是一种完整的生态系统,它是利用系统中发生的物理、化学和生物等多重协同作用实现对污水的净化功能.开展潜流人工湿地中废水处理的机理、湿地内部有机污染物的迁移转化、湿地工艺设计及其水力学、动力学参数的研究,对环境废水中有机污染物的去除及生态安全具有重要意义.文章主要从化学、生物、设计参数等方面论述了人工湿地废水处理中有机污染物的降解及其机理研究进展.化学因素主要包括溶解性有机质(DOM)对有机污染物的迁移转化、氧化还原环境(Redox)及废水中电子受体的存在对有机质的分解状况、不同溶解氧(DO)水平为厌氧、好氧细菌对有机物的生物降解及湿地内反应动力学模型建立等因素对废水中有机污染物降解的作用及影响;生物因素主要涉及植物和微生物的作用,湿地中的生物降解是有机污染物的主要去除方式;在工艺参数方面,主要就水流特性、孔隙度、停留时间(HRT)、水力负荷(HLR)和水位等因素对湿地中有机污染物去除的影响进行了探讨.     

焦化废水二级生化出水中有机污染物的氧化特性

考察了O3氧化法与UV/O3氧化法对焦化废水二级生化出水中溶解性有机物的去除效果,以及二级出水中有机污染物的氧化特性.结果表明,O3氧化法对于二级出水的UV254值具有较高的去除效率,30min内即可达75.7%,但对COD和DOC的去除效果很差,150min的去除率仅为37.1%和33.7%.而UV/O3氧化法对二级生化出水UV254,COD和DOC均具有良好的去除效果,150min时的去除率分别为95.3%,90.2%和77.8%.经过O3氧化法处理后,疏水性物质的浓度明显下降,而弱疏水有机物与亲水性有机物浓度有所上升;UV/O3氧化法处理对疏水性有机物和弱疏水有机物均具有良好的去除效果,而亲水性有机物浓度仅得到部分降低.     

硅酸钙吸附法预处理焦化废水中COD和NH3-N

焦化废水是一种典型的含有高污染、难降解有机物的高浓度工业废水,生物处理是目前处理焦化废水的核心技术.由于焦化废水高浓度污染物对微生物活性产生抑制作用,经生物处理后其COD及NH3-N等指标仍很难达标.因此,在进入生物处理系统前往往采用物理法或化学法对焦化废水进行预处理,使氰化物、COD及NH3-N等难降解物指标得到一定程度的降低,为后续生物处理降低负荷.     

煤化工中焦化废水的污染、控制原理与技术应用

煤化工废水成分复杂,毒性大,以焦化废水最具代表性,研究废水中典型污染物的控制原理很有必要.从煤制气、煤制焦、煤制油及煤制甲醇4个方面介绍了煤化工过程在能源与经济方面上的地位与特点,分析了煤化工过程水污染特征与水污染控制的共性问题,对水质结构的描述及其变化过程的理解是水处理工艺选择的科学基础.固相微萃取(SPME)与GC-MS结合的分析手段能够快速、准确地获得废水水质的化学结构特征及浓度水平的信息,基于元素分析可以获知典型污染物的转化与归趋;结合废水组成、反应、降解与转移的定量考察,可以深入了解废水的生成机制及其处理过程的变化;根据污染物特征选择有效的化学原理如吸附与催化氧化的结合,根据惰性污染物的存在选择生物电化学催化分解,基于协同降解或共基质降解,培养功能微生物,构建基因工程菌,开发功能微生物的应用技术.上述可归纳为根据不同污染物的性质提出相适应的去除原理,系统考虑废水的成分特征、化学转化、生物转化以及相互协调优化,追求更高水平上实现污染物转化与降解的技术目标.最后,根据煤化工焦化废水处理目前暴露的缺陷,提出了未来需要加强研究的若干关键问题.     

焦化废水A~2/O处理过程中的组成和毒性变化规律

焦化废水中含有大量毒性物质,具有较强的生物毒性。本文以实验室构建的A2/O焦化废水处理系统为研究对象,考察废水处理过程化学成分和急性毒性的变化。采用紫外扫描和三维荧光光谱分析考察了处理系统各阶段出水的物质组分,并采用固相萃取和超滤膜分离等手段对水样各组分的发光细菌急性毒性进行研究。结果表明,伴随着芳香族物质等毒物的去除,焦化废水的急性生物毒性在该处理系统中被逐步削减,最终出水的毒性当量仅为原水的28%;不同组分的生物毒性测试结果显示,废水水样的强极性和中等极性有机组分贡献了绝大部分的毒性当量,而这些物质主要在缺氧段及好氧段被削减;结合三维荧光光谱的分析结果,可推断焦化废水中一类很难在A2/O处理系统中被完全去除的芳香族蛋白质类似物(Ⅱ区)很可能具有较强的生物毒性,是构成出水毒性的主要物质。     

鸭绿江（丹东段）江水中未知有机污染物分析鉴定与有毒有机物名录筛选

采用美国惠普公司MC/GS联用仪，对鸭绿江（丹东段）江水中有机污染物种类、组成进行了分析鉴定，进而采用高压液相色谱法对多环芳烃类进行定量测定与评价，进行了该江段有毒有机物名录筛选，提出由27种有毒有机污染物组成的名单。     

含氮有机污染物在超临界水氧化(SCWO)中去除的QSAR模型

超临界水氧化（SCWO）作为一项高效的去除水体中有机污染物的技术已得到了广泛的应用.为了更好地理解含氮有机物污染物在SCWO中总氮（TN）去除的规律,本研究以定量构效关系（QSAR）模型为方法,构建了41种含氮有机污染物在SCWO中TN%与有机污染物分子量子化学参数之间的QSAR模型.其最优QSAR模型结果为TN%=84.20-374.34f（-）_n-99.74E_gap+1.80μ+180.498f（+）_n,模型的验证结果表明,所建的最优QSAR模型对于预测TN%展现了良好的稳定性和预测能力.模型中量子化学参数分析结果表明,亲核及亲电攻击福井指数、偶极矩以及分子的前线轨道能量差是影响含氮有机污染物分子在SCWO中TN去除的内在量子因素,该模型的建立可为含氮有机污染物在SCWO中TN的去除效果和规律研究提供初始评估.     

焦化废水中溶解性有机物组分的特征分析

焦化废水是典型的具有复杂有机质的工业废水,其复杂的有机构成制约了水处理的水质达标,且可能对排入水体构成危害.为了探明其溶解性有机物的组成,采用XAD-8大孔树脂将焦化废水中的溶解性有机物分为亲水性组分(HIS)、疏水酸性组分(HOA)、疏水碱性组分(HOB)和疏水中性组分(HON),分析了各组分的溶解性有机物(DOC)、紫外-可见光谱、色度,并采用GC/MS对各组分中有机物进行定性分析.结果表明,焦化废水中的有机物主要为HIS和HOA组分,其DOC含量分别占总DOC的44.3%和32.4%;焦化废水在200—250 nm和300—400 nm范围内有特征吸收峰,且吸收光强度顺序为HIS>HOA>HON>HOB;焦化废水的色度主要由HOA和HON构成,其在525 nm和436 nm处的吸光度分别占焦化废水吸光度的42.9%(HON)、42.1%(HON)和21.4%(HOA)、15.8%(HOA);焦化废水中亲水性物质主要是苯胺、苯酚、喹啉、异喹啉,疏水酸性物质中主要是各种甲基取代的酚类物质,疏水碱性物质主要是各种胺类和含氮杂环化合物,疏水中性物质主要是吲哚及其衍生物.     

焦化废水处理试验系统出水的生物毒性变化

焦化废水是一种典型的难降解工业废水,组分复杂,生物毒性高,大多采用生物处理联合物化深度处理的工艺,以满足炼焦化学工业的污染排放标准,但其排水安全性仍然令人担忧。为研究工艺排水安全性,选择发光细菌青海弧菌Q67、稀有鮈鲫(Gobiocypris rasus)血红细胞、活性污泥微生物群落为测试生物,研究了焦化废水及各处理阶段出水的急性毒性和遗传毒性变化,进而识别影响生物毒性的水质因子。焦化废水经过序批式生物膜反应器处理后,出水急性毒性比进水下降71%,遗传毒性下降为90%以上的轻度以下损伤,显示生物强化处理对焦化废水生物毒性有良好的去除作用。生物处理出水再经过深度处理后,则表现出不同的毒性变化:活性炭吸附法对生物急性毒性的消除最佳,但遗传毒性较生物处理出水有所升高;臭氧氧化法不仅水质改善效率差,且最终出水的生物急性毒性与遗传毒性均升高;臭氧催化氧化法对水中残留有机物去除效率较高,但也造成出水急性毒性与遗传毒性的升高。各水样对青海弧菌Q67的急性毒性与有机物、氮等水质指标表现出较强相关性,而遗传毒性与水质指标之间的相关性不显著。研究结果可为评价和改进处理工艺、保障水体生态安全提供参考。     

酚类化合物在焦化废水处理过程中的降解与转移

研究了4种烷基酚、7种氯酚和2种硝基酚物质在广东韶关钢铁集团焦化废水处理站的浓度演变与转移.针对设计处理量为2000 m.3d-1,生物处理采用A/O1/O2工艺,已经稳定运行5年的实际废水处理工程,同一时间分别采集水样、气样与综合排泥样若干批次,采用GC/MS方法分析酚类物质的浓度.研究结果表明,焦化废水中酚类物质在原水与各个处理工段中均存在成分与浓度的特征分布,烷基酚类物质浓度高但容易通过生物降解去除,氯酚和硝基酚的去除率略低,经生物处理的出水酚类物质浓度均低于5μg.L-1,达到了有关排放标准的要求;所有酚类物质在废水处理过程中存在气相转移的现象,转移污染物浓度分布差异显著,取决于废水本底浓度与该物质的化学性质;污泥样品能够高倍数富集氯酚类物质,在处理与处置工艺的选择方面需要防止扩散.酚类化合物在焦化废水处理过程中的浓度削减主要是生物阶段,气相转移与固相转移可能构成环境风险,未来的水处理工程需要考虑二次污染的消除问题.     

有机质官能团及微孔特性对疏水性有机污染物吸附的影响机制

作为重要的地质吸附剂,土壤/沉积物中的有机质是环境中疏水性有机污染物主要的汇.由于有机质的结构异质性,疏水性有机污染物一旦进入其中,会被吸附在不同的位点上,反应活性和生态风险进而会发生变化.对疏水性有机污染物在有机质上的吸附进行研究有助于了解其在环境中的分布,传输及生物有效性.本文就疏水性有机污染物在土壤/沉积物中的有机质上吸附的国内外研究进展进行了综述,讨论了重要有机质组分(腐殖质和碳黑)的结构和吸附作用差异性,重点分析了有机质的微孔特性和官能团对吸附的影响机制.     

多目标优化方法在城市污水厂汇水区污染源总量控制规划中的应用

在城市污水处理厂汇水区实行污染源总量控制,应该避免与城市污水处理厂重复治理.针对这个问题,提出难降解有机物控制的多目标准则指标,建立了多目标优化模型.     

有机物生物降解极限浓度的探讨

讨论了有关有机物生物降解极限浓度（Smin)的定义，介绍了热力学测定方法、动力学测定方法和扩散测定方法等3种测定极限浓度的方法。正确测定有机物生物降解极限浓度对开发微量有机物生物高度净化新技术，寻求提高现有生物处理技术净化效果的途径，污染环境的修复等都具有极其重要的意义。     

MicroRNA:POPs诱导动脉粥样硬化的潜在调控者

目前动脉粥样硬化在全世界以惊人的速度增长,成为21世纪公共健康的严重挑战。持久性有机污染物(persistent organic pollutants,POPs)具有生物富集性和持久性,可通过各种环境介质对人体健康产生危害。研究表明POPs能够改变基因表达,加速动脉粥样硬化的发生发展,因而POPs被认为是动脉粥样硬化的致病风险因素之一。MicroRNAs(miRNAs)是生物进化过程中高度保守的一组非编码小分子RNA,在转录后水平调节基因的表达。miRNAs的差异表达涉及一系列疾病的生理和病理过程。有证据显示,POPs能够引起生物体内miRNAs的表达紊乱,从而引起基因的差异表达。大量文献报道也显示miRNAs在动脉粥样硬化中起重要作用。因此,POPs可能通过miRNA的潜在调控从而导致动脉粥样硬化的发生发展。     

电化学DNA生物传感器在检测环境有机污染物中的应用

电化学DNA生物传感器是一种以DNA为生物识别元件并通过电化学信号转换器将目标物的存在转变为可检测的电信号的传感装置.因具有灵敏性高、选择性好、制备成本低、操作简单、携带方便、抗干扰性强等优点而被广泛用于环境分析领域.本文简要阐述了电化学DNA生物传感器的检测原理及DNA在电极表面的固定化方法,重点讨论了电化学DNA生物传感器在检测环境有机污染物中的应用,最后对电化学DNA生物传感器的发展方向进行了展望.     

流动注射-化学发光流通池芯片及其在环境污染物测定中的应用

1　IntroductionMiniaturizationofanalyticalsystemhasbeenpaidmuchattentiontointherecentyearsforitsobviousadvantages:fastanalysis,portability,reducedconsumptionofreagentsandimprovingper formance .Suchdeviceisso calledaslaboratory on a chip[1 ],whichistheinte…     

我国水污染及饮用水源中有机污染物的危害

本文阐述了我国水污染环境的状况和危害,以及微污染饮用水源的水质特征和饮用水源中的有机污染物及其危害。     

A review of spatial and temporal assessment of PFOS and PFOA contamination in China

The current state of concentrations of perfluorooctane sulfonate (PFOS) and perfluorooctanoic acid (PFOA) in China is presented. While products that are known to degrade to either PFOS or PFOA have been used in China, concentrations in environmental media have been reported to be relatively low across China. Greater concentrations of PFOS and PFOA were observed in southern and eastern China than in other areas of China. Concentrations of PFOS and PFOA were relatively great in the Huangpu River, with concentrations of 20.5 ng l^?1 and 1590 ng l^?1, respectively. Surface waters of Dongguan and Shanghai were more contaminated by PFOS and PFOA than that of other cities. Dongguan was the only city in China in which PFOS value in surface water exceeded the water quality criterion, while PFOA concentration in Shanghai was 152 ng l^?1. Similar to other contaminants, point-source pollution was also the common pattern of PFOS and PFOA contamination. Concentrations of PFOS in human blood in China were relatively greater in China than other countries, with drinking water contamination given as the most likely source. Concentrations of PFOS in human blood have increased from the 1980s to the 2000s, while such a trend was not observed for PFOA.     

锰氧化物对有机污染物的转化机制研究进展

以土壤/沉积物中普遍存在且具有较强氧化活性的锰氧化物为研究对象,探讨了水-锰氧化物体系对医药品和个人护理用品等典型环境污染物的转化行为,并从污染物的分子结构出发,分别综述了锰氧化物对酚类、胺类、氮杂环、氮杂环N-氧化物、酸类等典型环境污染物的分子转化机制.为该类污染物环境行为及其潜在风险的科学评价、有效控制奠定理论基础.