短链及中链氯化石蜡在上海市松江区农田土壤中的污染渗透及生态风险

土壤是氯化石蜡重要的"源"和"汇",为了评估上海市松江区某农业区土壤中短链氯化石蜡（SCCPs）及中链氯化石蜡（MCCPs）的污染水平及渗透潜能,利用超声提取-复合硅胶柱一步净化-GC-ECNI-LRMS方法监测农田表层及不同深度（0~15、15~30、30~45 cm）土柱样品中SCCPs及MCCPs的含量水平、组成特征及潜在风险.结果表明:①表层土壤中SCCPs和MCCPs含量范围分别为52.58~237.56和417.21~1 690.82 ng/g,二者对应的氯含量分别为58.98%~63.85%和51.23%~56.50%.SCCPs同系物主要以C₁₀Cl_5~7为主,MCCPs同系物以C₁₄Cl_6~7为主.②单因素方差分析发现,MCCPs含量沿土柱深度变化显著（P < 0.01）,其同系物在上层、中层和深层的占比分别为60.5%、25.4%和14.1%.SCCPs同系物含量沿土柱深度分布均匀,MCCPs同系物含量沿土柱深度呈指数递减趋势.垂直分布曲线表明,低氯化、短碳链的氯化石蜡同系物（CPs）具有更高的土壤渗透潜力.③皮尔逊相关性分析发现,CPs含量和总有机碳（TOC）含量之间不存在显著相关性（P>0.05）.主成分分析表明,研究区土壤中SCCPs和MCCPs的来源不同,可能与环境条件以及不同商业CPs混合物的生产技术、原材料差异等有关.④风险商值法评价表明,土壤SCCPs和MCCPs的风险商（risk quotients,RQ）范围分别为0.01~0.05和0.01~0.06,均处于低风险水平（0.01~0.1）.应用人体暴露模型对儿童和成人的人体暴露值进行估算,两类人群的CPs日均暴露值均低于每日可耐受摄入量（TDI,10 μg/kg）,非饮食暴露导致的健康风险较低.研究显示,上海市松江区农田土壤中CPs污染含量处于中等水平,SCCPs沿土柱的渗透能力较强,该地区土壤生物风险商和人体健康暴露值均较低,产生的生态风险可忽略,但农作物富集造成的潜在健康威胁需要引起注意.      

穿透式碳纳米管电极的制备及其高效降解水中抗生素的性能和机理

为实现水中四环素类抗生素的高效降解,本文设计开发了一种基于电活性碳纳米管(CNT)电极的穿透式电芬顿系统,采用水热法制得纳米铁和二硫化钼共修饰的CNT阴极材料(Fe-MoS₂@CNT),分析不同因素对电芬顿催化降解四环素性能的影响. 结果表明:基于改性CNT电极的穿透式电芬顿系统对四环素表现出良好的去除性能,电压和流速等对四环素的降解动力学具有显著影响. 该系统的最优试验条件:Fe掺杂量为0.3 mmol/L、外加电压为-2.5 V、流速为0.85 cm3/(min·cm2). 在最优试验条件下,反应60 min内四环素的降解率可达到95%,羟基自由基为主导的活性物种. 连续运行240 min后,该系统对四环素的降解率仍保持在85%以上,且在实际湖水环境水基质中对四环素降解率也可达到87.2%. 研究显示,Fe-MoS₂@CNT膜电极具有优异的催化性能及可重复利用性,可以高效降解水中四环素类抗生素.      

九洲江沉积物多环芳烃和抗生素的分布特征与风险评价

利用液相色谱-三重四级杆质谱法(HPLC-MS/MS)以及超高压液相色谱法(HPLC),于2018年1月对九洲江沉积物样品中31种抗生素和16种多环芳烃(PAHs)的分布特征进行研究并评价其生态风险。结果表明,九洲江沉积物检出20种抗生素,其中四环素类(TCs)抗生素质量分数最高,或因其在养殖业用量最大且易被沉积物吸附;滩面镇（S3点位）抗生素的总质量分数（52 ng/g）最高,与附近的滩面镇生猪养殖业发达,也与S3点位正好位于污水处理厂排口下游不远处有关;沉积物中共检出15种PAHs,温泉镇（S1点位）沉积物中PAHs的质量分数最高。沉积物中,4环PAHs占比最高,说明九洲江流域PAHs主要来源于煤和木柴的燃烧。生态风险评价结果表明,TCs抗生素处于高风险水平,且高风险点集中出现在滩面镇河段（S3点位）,需要采取措施减少TCs抗生素的使用;所有点位的PAHs的生态风险均为低风险,但有部分无安全剂量的PAHs组分被检出,对九洲江生态环境存在潜在威胁。     

氯自由基介导的BDD电极选择性氧化脱氮

为实现氨氮的高效选择性转化,设计了一个氯自由基介导的电化学体系。该电化学体系以稳定性好、氧化能力强的掺硼金刚石(BDD)电极为阳极,以Pd-Cu修饰的泡沫镍材料(Pd-Cu/NF)为阴极,以氯化钠为电解质,对BDD电极选择性电催化氧化性能与机理进行了研究。结果表明:在4.0 V电压下,体系中的Cl~-原位可转NO_3~-,副产物N_2;分别探究了阴极材料、电场强度、电极间距、溶液pH和电解质种类对氨氮转化性能的影响。通过电子顺磁共振和自由基捕获实验,证实了Cl·在氨氮转化过程中发挥了重要作用。在最优条件下,可实现40 min内100%的氨氮转化率和25 mg·L~(-1)的N_2生成量,以上研究结果可为解决水体中氨氮的污染问题提供参考。     

强化循环厌氧反应器处理印染废水的中试启动研究

应用自主研制的强化循环厌氧反应器(SCAR)中试规模处理实际印染废水,研究反应器的启动特性。反应器接种厌氧颗粒污泥后启动运行83 d,形成连续内循环并实现了对印染废水处理的高效稳定运行。在进水COD浓度1 000~3 650 mg/L、系统容积负荷0.7~6.4 kg/(m3·d)条件下,废水COD和色度平均去除率分别达到55%和73%。反应器内较高浓度的NH+4-N保证了系统pH的稳定性,350~600 mg/L的NH+4-N浓度没有对强化循环厌氧反应器产生抑制作用,系统内也没有出现VFA(以乙酸计)积累。启动过程中,厌氧颗粒污泥的粒径增大、沉降性能变好。启动实验完成时,反应器内微生物的脱氢酶活性(以TF计)和辅酶F420浓度分别为3.4973 mg/(g·h)和0.1872μmol/g。     

好氧颗粒污泥自生动态膜生物反应器处理碱减量印染废水

自生动态膜生物反应器(SFDMBR)接种颗粒污泥启动,研究溶解氧浓度和水力停留时间对该反应器处理碱减量印染废水的影响。自生动态膜生物反应器形成稳定的动态膜后,出水浊度小于10 NTU,系统对浊度的去除率在90%以上,溶解氧和水力停留时间对反应器出水浊度基本无影响。系统对废水色度的去除率随着溶解氧浓度的提高和水力停留时间的延长而增加,但是系统对色度的去除效率一般不超过40%。溶解氧浓度由0.3 mg/L逐渐增大至2.4 mg/L,COD的去除率由40%提升至80%,而当溶解氧浓度大于1.0 mg/L后,UV254的去除率达到95%。水力停留时间在8~48 h时,COD去除效率由65%逐渐上升至85%左右;水力停留时间在8~32 h,UV254去除效率为68%~93%,超过32 h后水力停留时间对UV254去除效率的影响已不明显。     

超滤膜深度处理染整废水的膜污染机理

实验采用不同规格和材料的超滤膜进行染整二级尾水分离实验,对超滤膜污染机理及影响因素进行了分析。实验采用红外光谱分析了聚醚(PES)膜、聚砜(PSF)膜和聚醚酰亚胺(PEI)膜3种超滤膜材料,对比了污染前后膜面的接触角以及不同切割分子量对膜通量及出水水质的影响,并利用线性化的Herman堵塞模型拟合了不同分子量超滤膜的堵塞模型,初步探讨了超滤膜的污染机理。实验结果表明,膜材料表面亲水性基团的多少与初始膜通量大小成正比,出水COD值随超滤膜切割分子量减小而减小。切割分子量同为2 000 Da的3种超滤膜中,PES膜的处理效果最佳,出水COD平均值为47.81 mg/L;PEI膜通量最高,平衡通量可达50 L/(m2.h);切割分子量为1 000、10 000的超滤膜堵塞机理符合滤饼过滤模型,100 000的超滤膜堵塞机理更接近于完全堵塞模型;1 000的聚醚砜材质膜(PES)更适合此类废水的深度处理。     

错流式动态膜-生物反应器中污泥活性的研究

应用错流式动态膜-生物反应器（CDMBR）对己内酰胺废水进行了180d的实验，实验过程中测定反应器的膜出水和上清液的水质，并对污泥进行了耗氧呼吸速率测定。结果表明，上清液COD一直保持在100mg／L以下，而膜出水的则保持在50mg／L以下，膜对上清液的COD去除率达50％，而对氮的去除没有贡献。可溶性细胞产物（SMP）在反应器内容易积累，停留足够的时间后能被生物降解。通过投加抑制剂测定耗氧呼吸速率，发现异养菌、硝化细菌和亚硝化细菌的活性由于F／M的降低和SMP积累受到一定的抑制，但不影响系统的处理效率。跨膜压力、膜面流速越大，通量衰减得也就越快。     

广州生态旅游景观格局建设问题的探讨

通过对生态旅游理论的探讨,对其内涵和外延提出了新的观点。重点对广州风景结构与生态旅游发展背景及存在问题进行了分析,科学地构建了“一山一水六区七廊”的广州生态旅游景观格局,为广州建设生态型山水旅游城市提供依据。加强广州市生态旅游建设,将进一步改善广州的生态环境,优化广州城市景观格局,创造更好的旅游大环境,满足人们日益增长的旅游需求和回归大自然的愿望。     

超临界水氧化处理分散染料废水中含氮有机物的实验研究

采用H2O2为氧化剂,在连续蒸发壁式反应器中进行了超临界水氧化降解分散染料废水的实验.结果表明:超临界水氧化技术处理分散染料废水时,TOC的去除效果优于TN的去除效果.在25 MPa,380～460℃的条件下,短短30s的时间内,TOC去除率可达到90%以上,而TN去除率却只有45%～60%.随着温度和压力的升高以及氧化剂用量的增加,废水中TN浓度随之下降而NH3-N浓度却随之升高.