锰负载MCM-41分子筛催化臭氧氧化水中草酸的研究

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Mn负载MCM-41分子筛催化剂(Mn/MCM-41).采用小角X射线粉末衍射(XRD)、N2吸附-脱附等温线及透射电镜(TEM)等对催化剂的成分结构进行了表征.结果表明,Mn/MCM-41保持了纯硅MCM-41有序的介孔结构,锰元素以锰氧化物形式存在,比表面达到852m2/g.在草酸初始质量浓度为20 mg/L、O3投加量为100 mg/h、反应60 min、1％负载量、反应温度为35℃时,催化剂的加入显著改善了草酸的去除率,达到92.8％,是单独O3氧化的5.9倍.     

我国典型制药厂污染场地中抗生素的污染特征及生态风险

为了解制药厂污染场地中抗生素的污染特征和生态风险，选取南、北方两个典型抗生素制药厂，采集表层土、土壤柱、工艺水、地下水和药渣等样品，采用超声提取-固相萃取-高效液相色谱串联质谱技术对87 种常见抗生素进行定量分析.结果显示，所有类型样品中共检出5类31 种抗生素，各采样点总抗生素在表层土、土壤柱、药渣中的含量最大值以及工艺水、地下水中的浓度最大值分别为420 ng·g^-1、595 ng·g^-1、139 ng·g^-1以及1 151 ng·L^-1、6.65 ng·L^-1；大部分抗生素赋存于表层土，随土壤柱深度呈现向下递减规律.生态风险评价表明，磺胺二甲嘧啶、磺胺喹喔啉、四环素、氯四环素和D-山梨醇等存在较高风险.提高制药废水中抗生素去除效率，预防生产车间泄漏，是控制制药厂抗生素向场地内及周边环境污染的有效手段.     

双酚A和壬基酚对河蚬呼吸代谢和抗氧化酶活性的影响

为了研究双酚A（Bisphenol A,BPA）和壬基酚（Nonylphenol,NP）对河蚬（Corbicula fluminea）呼吸代谢能力和抗氧化酶活性的影响,探讨BPA和NP对河蚬的毒性作用。以河蚬为受试生物,采用半静态染毒法,研究了BPA和NP对河蚬的单一毒性等级、联合毒性作用类型和对河蚬耗氧率、排氨率以及抗氧化酶系统中SOD、CAT活性的影响。结果显示：① BPA、NP对河蚬的半致死质量浓度（96 h-LC50）分别为6.34和1.09 mg＆#183;L-1,毒性顺序为NP＞BPA,二者均为高毒物质;② BPA-NP对河蚬毒性作用类型为协同作用;③亚急性毒性指标耗氧率、排氨率以及超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）对BPA、NP及二者混合物均比较敏感,在本试验的质量浓度范围内（BPA：0.63、0.79、1.59、3.17 mg＆#183;L-1;NP：0.109、0.136、0.271、0.542 mg＆#183;L-1;BPA＋NP：（0.0782＋0.029）、（0.0978＋0.0363）、（0.196＋0.0725）、（0.391＋0.145） mg＆#183;L-1）,河蚬耗氧率、排氨率以及两种酶活性变化均呈现先下降后上升再下降的趋势,其中在BPA、NP和二者混合物的质量浓度较低时,河蚬的耗氧率和排氨率、SOD和CAT活性只有微小降低,随着质量浓度的升高,河蚬耗氧率和排氨率、两个酶活性相对均有所升高,而在质量浓度极高时其耗氧率和排氨率以及两个酶活性才又受到显著性或极显著性的抑制。实验结果显示河蚬耗氧率、排氨率和SOD、CAT活性对水体中酚类内分泌干扰物反应敏感,具有较好的一致性和规律性,耗氧率、排氨率和SOD、CAT活性与其他敏感性指标一起可以作为酚类内分泌干扰物污染的一项早期监测指标。     

广东韶关地区大气氮干湿沉降特征研究

2012 年4 月-2013 年9 月利用自动分离干湿沉降的采样器对广东省韶关市降雨和干沉降进行采集,分析样品降雨量、降尘量及氮营养盐干湿沉降浓度,计算各指标干湿沉降通量,利用沉降通量分析其影响因素及季节性变化趋势,为该地区大气氮沉降的通量预测及其环境管理提供支持,并为其生态环境中污染物的控制与减排提供科学依据.结果表明,观测期间总氮干沉降通量、湿沉降通量和总沉降通量平均值分别为47.73、295.7 和310.5 kg·km^-2·month^-1.氨态氮、硝酸盐氮与有机氮干沉降通量平均值分别为17.39、12.98 和17.37 kg·km^-2·month^-1,其湿沉降通量平均值分别为132.4、117.0 和46.23kg·km^-2·month^-1.总氮湿沉降通量占总氮总沉降通量平均比例为83.19%,说明总氮沉降通量以湿沉降为主.影响因素方面,总氮干沉降通量与降尘量无相关性;湿沉降受降雨量影响较大,所以受雨季影响,韶关地区4-6 月总氮湿沉降负荷较大.成分组成上,干沉降中氨态氮平均占总氮比例35.48%,硝酸盐氮平均占27.96%,有机氮平均占36.55%,因此该地区氮营养盐干沉降中以氨态氮和有机氮为主;氮营养盐湿沉降以氨态氮和硝酸盐氮为主,氨态氮平均占总氮比例46.87%,硝酸盐氮平均占40.64%,有机氮平均比例为12.49%,说明该地区湿沉降同时受到农业活动和工业活动的影响.季节变化上,氮营养盐干沉降通量由大到小依次为冬季、春季、秋季、夏季,湿沉降通量春季较高,夏秋两季较低.     

塑料食品包装材料的环境污染综述

塑料食品包装材料是食品包装的重要组成部分,但其与食品直接接触时易释放大量化学品和添加剂,且废弃后会分解成粒径小的微塑料,由此造成的环境污染和生态健康风险受到世界各国的广泛关注,并针对食品包装塑料中有害化学品向食品中的释放迁移过程、微塑料及其中化学品的环境污染过程等开展了大量研究.本文综述了常用塑料食品包装材料的种类、用途及其中的化学物质,详细总结了食品包装塑料自身及其中化学品的环境污染过程和生态健康毒性效应,并据此提出了塑料食品包装材料今后的控制措施及相关研究的发展方向.     

沉积物中无机硒对霍甫水丝蚓的生物效应研究

硒是动物体必需微量元素之一,水体沉积物中无机硒主要以Se(Ⅳ)和Se(Ⅵ)形态存在,而目前有关无机硒对底栖动物的生物效应研究较为匮乏.本实验以典型底栖动物霍甫水丝蚓(Limnodrilus hoffmeisteri)为研究对象,通过测定抗氧化、神经和消化系统中生化指标的变化,分析了暴露浓度(2～40μg·g-1)、暴露时间(2周和2个月)和硒价态(Se(Ⅳ)和Se(Ⅵ))对其生物效应的影响.结果显示,脂质过氧化水平(以TBARS含量表示)在暴露2周和2个月后,均未受到硒价态的影响,但是暴露2周后,在5μg·g-1组有一升高峰值,而暴露2个月后,在5μg·g-1组有一降低峰值.抗氧化酶活性在暴露2周后,受到硒价态显著影响,Se(Ⅳ)导致3种抗氧化酶活性逐渐升高并在20μg·g-1达到平衡,而Se(Ⅵ)在5μg·g-1即造成抗氧化酶活性升高,并随浓度的升高恢复到对照组水平;暴露2个月后,抗氧化酶未受到硒价态影响,过氧化氢酶(CAT)活性在5μg·g-1浓度附近有一降低峰值,超氧化物歧化酶(SOD)活性在5μg·g-1浓度附近有一升高峰值,而谷胱甘肽硫转移酶(GST)活性没有变化.乙酰胆碱酯酶(AChE)活性受到硒价态影响较小,暴露2周后只有5μg·g-1 Se(Ⅳ)导致AChE酶活性升高,而暴露2个月后,随着浓度升高Se(Ⅳ)和Se(Ⅵ)均导致AChE酶活性降低.α-葡糖苷酶(α-Glu)活性仅在5μg·g-1暴露组升高,且受到暴露时间和价态差异的影响.研究表明,硒的暴露浓度、时间和硒价态显著影响硒的生物效应,这为阐明沉积物中无机硒对底栖无脊椎动物生物效应及机制提供了基础数据.     

梭鱼草和芦苇人工湿地对重金属和营养的去除率比较

为探讨梭鱼草(Pontederia cordata L.)作为人工湿地植物的应用潜力,通过在室外用瓷盆(上直径80 cm,底直径50 cm,高45 cm)构建单种潜流湿地,比较了梭鱼草与常用的人工湿地植物芦苇(Phragmites australis Trin.e x S t e u d.)在人工湿地中对营养物质和重金属Cd2+和Pb2+的去除率.结果显示,梭鱼草对总氮(TN)和生化需氧量(BOD5)的去除率显著高于芦苇(P<0.05).两种植物湿地对Cd2+和Pb2+的去除率无显著差异.两种植物体内Cd2+和Pb2+的含量均是根>茎>叶,根部为主要的富集器官.污水停留2 d和停留7 d,两种湿地对营养物质的去除率差别不大,而对重金属的去除率,停留7 d显著高于停留2 d,表明人工湿地对重金属的去除比对营养的去除要慢一些.研究表明,梭鱼草是一种具有良好景观效果和较高去污率的湿地植物,在人工湿地中具有较好的应用潜力.     

Ce-MCM-41分子筛用于臭氧氧化对氯苯甲酸的活性评价

通过水热法合成了铈掺杂MCM-41(Ce-MCM-41)介孔分子筛,并将其用于臭氧氧化水中对氯苯甲酸(p-CBA).小角X射线衍射(XRD)、氮气吸附-脱附(BET)、紫外可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)、透射电镜(TEM)表征结果表明,铈成功进入MCM-41分子筛骨架,以正四面体形式存在,且Ce-MCM-41保持了纯硅MCM-41有序的介孔结构,具有较高的比表面积;铈的掺杂显著提高MCM-41催化臭氧氧化对氯苯甲酸的活性,反应60 min后,TOC去除率由MCM-41的63%提高到86%(Si/Ce=60),而单独臭氧氧化仅为52%;铈的溶出仅为0.085 mg.L-1,较同样负载量的铈负载Ce/MCM-41的溶出(0.44 mg.L-1)有较大减少.催化剂重复使用3次后仍保持较高的活性,这表明Ce-MCM-41具有较好的活性和稳定性,是一种有前景的臭氧氧化催化剂.     

低温等离子体改性对Fe2O3/ACF低温选择性催化还原NO的影响

利用N2低温等离子体对过量溶液浸渍法制备的Fe2O3/ACF（活性炭纤维）催化剂进行了改性,运用BET比表面积、扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射光谱（XRD）和傅立叶变换红外光谱（FT\|IR）对催化剂进行表征.同时,对催化剂的NH3选择性催化还原（SCR）NO的催化性能进行了研究.结果表明,活性组分最佳负载量的质量分数为10.3%;N2等离子体改性最优改性电压为6kV,改性时间为3min;随着反应温度的升高,空白ACF上NO转化率先升高再下降,而催化剂上NO转化率呈上升趋势.在NO体积分数1000×10-6、NH3体积分数1000×10-6、O2体积分数5%、空速10040h-1和反应温度240℃的条件下,催化剂3.7%Fe2O3/ACF和10.3%Fe2O3/ACF经N2等离子体改性后,其NO转化率（相对于未改性的）分别提高了16.43%和6.84%.N2等离子体改性催化剂提高了活性组分在ACF上的分散度,增加了ACF表面的含氮官能团,从而提高了催化剂的SCR低温活性.     

不同类型酸修饰-磁化海泡石对水体Cd(II)的吸附研究

采用无机或有机酸修饰-磁化的方法研制海泡石吸附材料H-Sep(盐酸修饰)、N-Sep(硝酸修饰)、P-Sep(磷酸修饰)和A-Sep(醋酸修饰),并借助SEM、TEM、EDS、BET、FT-IR、VSM及XPS等手段表征分析改性前后海泡石的结构特征.同时,在不同投加量、pH、温度和溶液浓度等因素条件下,考察了酸修饰-磁化海泡石对水体Cd(II)吸附效果的影响.结果表明,改性材料取得最佳吸附效果时的投加量为5g·L^-1,pH为6.5,拟合结果更符合准二级动力学方程和Langmuir等温方程.其中,P-Sep的吸附效果最好,其最大理论吸附量为52.6 mg·g^-1.VSM结果表明,H-Sep、N-Sep和A-Sep是磁化分离效果较好的材料,而P-Sep的磁化分离效果不佳.此外,Na⁺、Cl^-等阴阳离子对酸修饰-磁改性海泡石吸附性能没有太大影响,而重金属离子如Pb(II)、Zn(II)会对其吸附过程产生抑制作用.XPS吸附机理分析表明,酸修饰-磁化改性将新的功能基团引入海泡石结构,极大地提升了吸附性能.