改性玉米秸秆材料的制备及吸油性能的研究

以粉末状玉米秸秆(Raw corn stalks,RCS)为基体,甲基丙烯酸丁酯和苯乙烯为单体,采用悬浮聚合法制备高吸油复合材料(Butylmethacrylate and styrene grafted corn stalks,BMS-CS).实验确定的最佳制备条件为:在50℃,引发剂硝酸铈铵为2.0mmol·L-1,单体甲基丙烯酸丁酯和苯乙烯浓度分别为0.6mol·L-1、0.012mol·L-1,交联剂N,N’-亚甲基双丙烯酰胺质量分数为0.1%(相对于RCS的质量)的前提下反应25h.同时,实验考察了吸附时间、吸附温度及保油时间等对材料吸油性能的影响,并通过傅里叶变换红外光谱仪、X-射线衍射和扫描电镜对改性前后样品的结构进行表征.结果表明,BMS-CS表面变得粗糙且呈毛刺状,具有较多不规则的褶皱;结晶度的下降也印证了粗糙度的增加;红外图谱中新出现的酯基和苯乙烯基的吸收峰说明亲油单体被接枝到RCS表面;两种原因共同促进了改性材料吸油性能的增加.吸油数据显示,常温下RCS和BMS-CS的吸油量分别为5.23g·g-1和20.12g·g-1,后者是前者的3.85倍,即改性后的材料吸油性能明显增加.     

鼎湖山大气气态总汞含量和变化特征的初步研究

利用高时间分辨率自动大气测汞仪(Tekran,2537B),于2009.10—2010.4对珠三角背景点鼎湖山大气气态总汞(TGM)进行了连续7个月的野外观测.结果表明,鼎湖山地区TGM的年均含量为(5.54±2.89)ng·m-3,含量明显高于全球大气汞含量的背景值(1.5～2.0ng·m-3)和国内部分地区的背景值,表明该地区大气受到了一定程度的汞污染.监测期间,4月TGM含量最高,11月最低.日变化特征显示白天TGM浓度比晚上高,属典型白天控制型.鼎湖山地区TGM主要受珠三角的区域污染影响,TGM含量变化与大气中NO2、SO2的相关性分析和与用电需求变化对比表明,珠三角人为源(尤其是燃煤的汞排放)对鼎湖山大气TGM有较大的贡献.     

练江沉积物中多溴联苯醚的污染特征、来源和潜在生态风险研究

为考察贵屿电子垃圾拆解区污染沿水体向下游的迁移行为和影响,本文对练江贵屿段及其上下游表层沉积物进行了系统采样和多溴联苯醚（PBDEs）分析,并对其污染来源和潜在生态风险进行了探讨.结果表明：PBDEs在练江上下游沉积物中普遍存在（检出率100%）,在贵屿上游浓度较低（10.2~2120 ng·g^-1）,进入贵屿段急剧升高（7470~193000 ng·g^-1）,至贵屿下游后有所起伏但整体下降（734~11300 ng·g^-1）.练江的PBDEs污染主要来自于沿途排放,贵屿电子垃圾拆解业是其中最大的污染排放源.贵屿下游沉积物的PBDEs浓度比上游高约一个数量级,说明贵屿高浓度的PBDEs污染可沿水体迁移至下游.主因子分析结果表明练江沉积物中的PBDEs污染存在3种模式,上游和下游主要支流（贵屿支流除外）呈现Deca-BDE污染模式（BDE-209为绝对优势单体）,这是我国沉积物中PBDEs的典型污染模式,可视为练江沉积物中PBDEs污染的背景模式;贵屿则呈现出两种特异模式：Penta-BDE模式（优势单体BDE-47&-99）和Deca-BDE脱溴降解模式（以BDE-197为主,其次是-209）,这分别与贵屿地区的电路板拆解和塑料的高温处理方式（烘烤、焚烧、熔融等）有关;贵屿下游支流和主干道样品中的PBDEs呈现与贵屿相似但多种模式共存的特征,进一步证实贵屿的PBDEs污染已沿水体迁移至下游并影响其PBDEs组成特征.练江上游和下游主要支流（贵屿支流除外）PBDEs的风险商值（HQ）均<1,表明生态风险可接受;贵屿段PBDEs的HQ值均>1,最高达63.9,存在严重生态风险;受贵屿污染迁移影响,贵屿下游支流及部分练江主干道样品的HQ值也>1,为PBDEs污染高风险区;Penta-BDEs（三-五溴代BDEs）为HQ值主要贡献污染物,其次是Hexa-BDEs和Deca-BDE.鉴于PBDEs具有环境持久性且在贵屿段的沉积通量高达（477±648）t（贵屿下游为（152±169）t）,其在贵屿及其下游20 km以内的污染急需开展进一步调查并采取相应的污染治理和修复措施.     

活性炭催化臭氧氧化水中诺氟沙星

以椰壳基活性炭为催化剂,采用催化臭氧氧化工艺降解诺氟沙星(NF),优化了工艺条件,评价了催化活性,并对反应机理进行了探讨。实验结果表明:活性炭催化臭氧氧化工艺的优化条件为臭氧通量80 mg/h、初始NF质量浓度15.0 mg/L、反应温度25℃、初始NF溶液p H 5.0;在该优化条件下反应60 min时,TOC去除率达51.5%,较单独臭氧氧化的32.5%和单独活性炭吸附的11.5%有明显改善;在活性炭催化臭氧氧化工艺中臭氧氧化与活性炭吸附之间存在一定的协同作用,活性炭具有较好的催化活性;活性炭催化臭氧氧化工艺对NF的去除主要是基于臭氧的直接氧化作用。     

新精神活性物质氯胺酮对斑马鱼幼鱼的神经毒性

氯胺酮(ketamine, KET)是一种新精神活性物质,使用后会产生致幻、视听分离感和欣快感。KET已经在地表水中广泛检出,浓度高达420 ng·L^-1。已有大量研究表明KET对人、鼠类等哺乳动物具有强烈的神经毒性,但KET对鱼类的神经毒性及潜在机制尚不清晰。目前研究多关注KET对非竞争性N-甲基-D-天门冬氨酸(N-methyl-D-aspartate, NMDA)受体的影响,较少考虑多巴胺(dopamine, DA)和γ-氨基丁酸(GABA)通路的影响。为研究KET对斑马鱼幼鱼早期神经毒性及其作用机制,将2 hpf (hours post-fertilization)的斑马鱼胚胎分为对照组和3个暴露组(10、100和1 000 ng·L^-1),分析KET对斑马鱼胚胎和幼鱼行为、活性氧水平以及神经相关基因转录水平的影响。结果表明,10 ng·L^-1 KET显著降低7 dpf斑马鱼心率(P<0.05)。行为分析显示,100 ng·L^-1和1 000 ng·L^-1KET显...     

工业废铁屑活化过硫酸盐降解水中环丙沙星的研究

为了有效降解水中的喹诺酮类抗生素环丙沙星(CPFX),降低处理成本,利用工业废铁屑(IWFe)活化过硫酸盐(PS)降解CPFX,探索了IWFe的粒径、反应体系初始pH、PS/CPFX(质量比)对CPFX降解效果的影响,并且研究了反应动力学、自由基的生成以及使用前后IWFe的变化。结果表明,IWFe+PS体系对CPFX的去除率超过90%,随着IWFe粒径的变小和PS/CPFX的增大,CPFX的去除率增加。在中性条件下,CPFX的去除率最大。IWFe的表面氧化物主要为Fe_3O_4和α-FeOOH,其中Fe~(2+)可活化PS产生·SO_4~-和·OH,·SO_4~-和·OH对CPFX的去除率的贡献分别为47.7%和21.9%。使用后,IWFe上Fe~(2+)的减少低于Fe~(3+)的增加,表明IWFe内核的Fe~0也参与了PS的活化。本研究提供了一种高效、低成本的有机废水处理方法,对实际工程具有一定的参考价值。     

量子化学在化学品环境污染研究中的应用

化学品的大量生产和使用对环境和人们构成生态和健康风险.近年来量子化学研究方法广泛应用于化学品环境污染过程与归趋研究,理论计算结果均得到传统实验研究的较好验证.因此,本文综述了量子化学计算在化学品环境污染研究中的诸多应用.文章首先简介了量子化学基本原理及计算内容,阐述了小分子基态及激发态、生物大分子和无机大分子的量子化学计算方法及在化学品环境污染领域中的应用,结合过渡态理论,半定量计算可以得到化学品在环境中发生的迁移转化行为,从而为化学品环境管理和风险评估提供基础数据和理论依据.     

重金属污染场地修复技术的专利计量分析

为探明国内重金属污染场地技术的发展现状,通过筛选和计量分析国家知识产权局综合服务平台的数据库和中国知识资源综合数据库等数据源中2002—2019年申请并公开的重金属污染场地修复技术专利,研究了我国重金属污染场地技术的专利发展现状。结果表明,国内重金属污染场地修复技术的专利发展可分为4个阶段,2013—2017年发展迅猛,平均增长率为66项·a~(-1),2018年至今发展渐缓;全国区域范围内,江苏省、北京市、广东省、湖南省的专利数量占据优势,镉、铬、铜、铅、锌的污染场地修复技术发展比较成熟。根据技术类型,分析了各项技术的发展趋势,并综合适用对象范围、研究机构数量、公开专利数量及年份变化趋势等进行了评估,结果表明,发展比较好的修复技术包括固化/稳定化修复技术、淋洗修复技术和物理修复技术。其中,固化/稳定化修复技术的主体地位优势仍然十分明显,研究重点逐渐倾向于以废治废,降低药剂成本,实现绿色修复。     

Fenton-接触氧化联合工艺处理铁合金镀件电镀前处理废水

电镀前处理废水中含有大量难降解有机物,成分复杂,用传统生化法难以处理达标。本实验采用Fenton氧化技术对前处理废水进行预处理,再用生物接触氧化技术后续降解COD,使出水中COD达到《电镀污染物排放标准》(GB21900-2008)表3的水质要求。实验采用实际电镀生产废水,COD=300 mg/L,通过芬顿-生物接触氧化因素实验,优化工艺参数,去除率可达到83%以上,COD降到50 mg/L以下.最佳芬顿反应参数为:pH=3.0,COD/H2O2=1.5,Fe2+/H2O2=2,反应时间t=10 min;生物接触氧化法最佳水力停留时间为7 h,进水pH在6~8之间。     

镍改性MCM-41介孔分子筛对水中甲基蓝的吸附

通过水热法合成介孔分子筛MCM-41,采用等体积浸渍法制备了Ni负载MCM-41分子筛吸附剂(Ni/MCM-41).小角X-射线粉末衍射(XRD)表征结果显示,Ni/MCM-41保持了纯硅MCM-41有序的介孔结构,并研究了Ni/MCM-41对水中甲基蓝的吸附去除性能,考察了投加量、反应时间、p H值、温度对水中甲基蓝去除率的影响,并从吸附等温线探讨了吸附机理.在优化条件下(25℃,20 mg投加量,6.32 p H,50 mg·L-1甲基蓝),反应120 min后,Ni/MCM-41对甲基蓝吸附量为36.85 mg·g-1,是MCM-41的7.1倍.研究表明吸附等温线符合Freuulich和Dubinin-Radushkevich模型,最大吸附量随着温度的升高而升高,吸附为吸热过程.通过Zeta电位分析认为,静电作用是甲基蓝吸附的主要机理.