水钠锰矿光电催化降解亚甲基蓝及其机理研究

水钠锰矿在自然界分布广泛、容易制备、光谱响应宽,受到越来越多的关注并被应用于环境治理领域。该研究通过电沉积法高效快速制备了水钠锰矿电极,研究其在可见光下对亚甲基蓝的光催化降解效果,通过添加空穴(h+)捕获剂甲酸和羟基自由基(·OH)捕获剂异丙醇分析光催化降解机理。结果表明,通过X射线衍射(XRD)和拉曼光谱证实合成物质为水钠锰矿,并且无其他矿物结晶相。紫外可见漫反射吸收谱显示水钠锰矿电极可吸收300～700 nm的光。通过Tauc方程计算得水钠锰矿电极直接带隙为2.8 V,间接带隙为2.4 V。在1.0 V恒定电压下,黑暗中反应3.5 h后亚甲基蓝的吸附率为11.0%,而光照下亚甲基蓝的降解率为67.0%,并且12h后降解率可达98.5%。光照下亚甲基蓝的降解率显著提高,印证了水钠锰矿具有良好的表面光催化性质。分别向反应体系中添加0.7%的甲酸和1.0 mmol/L的异丙醇后,亚甲基蓝的降解率降低到47.7%和34.6%;经动力学计算得出甲酸对h+的淬灭率为35.944%,异丙醇对·OH的淬灭率为56.760%。通过加入捕获剂发现水钠锰矿主要通过光生h+和·OH对亚甲基蓝进行氧化降解作用,其中·OH的氧化作用强于h+。     

改性天然磷灰石促进Pb/Zn复合污染土壤的稳定化修复

采用草酸和柠檬酸分别与天然磷灰石共培养以对其改性,并将改性磷灰石用于Pb/Zn复合污染土壤的稳定化修复,借助XRD、FTIR等仪器方法表征改性磷灰石的物相组成及其P结合形态的转变,采用TCLP方法评价改性天然磷灰石对土壤重金属的修复效果.研究表明,草酸改性磷灰石诱导了草酸钙生成,并且32.4%的P由稳定形态转化为水溶态,而柠檬酸改性未能使磷灰石主要成分发生显著变化,仅有0.28%的P转化为水溶态P.与天然磷灰石相比,改性磷灰石提高了对Pb和Zn的稳定性.草酸改性磷灰石可同时有效地稳定土壤中的Pb和Zn,稳定化效率分别为68%—100%和64%—73%,其固定机制主要是形成难溶的磷酸盐沉淀;柠檬酸改性磷灰石对Pb和Zn的稳定化效率分别为20%和62%—69%,对Pb和Zn的稳定性主要是通过吸附作用.总之,草酸改性磷灰石对Pb和Zn的稳定化优于柠檬酸改性磷灰石,是一种高效经济的土壤重金属稳定化修复材料.     

磷酸钙沉淀法同步去除污泥水中磷和腐殖质的优化研究

以含有腐殖质(HS)的含磷污水为处理对象,开展了磷酸钙结晶同步去除磷和HS的优化研究.通过响应面法考察了HS浓度、p H和Ca/P摩尔比(Ca/P)对正磷和HS去除效果的单独和联合效应,利用X射线衍射表征固体产物.结果表明,磷酸钙结晶法可同步去除磷和HS,HS的存在降低了除磷效率.p H对磷去除率有显著性影响,而Ca/P和HS浓度对HS去除率有显著性影响.三因素联合效应中Ca/P和HS浓度联合效应对HS去除率有显著性影响.提高反应p H有助于减小HS对磷酸钙除磷的影响,固体产物结晶度增强,但固体纯度降低.     

低磷污水的HAP诱导结晶磷回收

为考察羟基磷酸钙（HAP）诱导结晶对低磷污水中PO₄^3--P的回收效果,以污水厂尾水为研究对象,采用方解石为晶种,首先全面对比了HAP诱导结晶与均相结晶的PO₄^3--P去除效果,然后通过改变晶种粒径和投加量,研究了晶种对PO₄^3--P回收的影响,并探讨了结晶反应条件对PO₄^3--P回收和产物晶型的影响.结果表明：HAP诱导结晶除磷效果要优于均相结晶,当结晶体系pH不超过9.0且残余Ca²⁺为100 mg·L^-1时,前者可将PO₄^3--P浓度降至0.5 mg·L^-1左右,后者则为5.0 mg·L^-1左右.构晶离子的扩散过程是HAP诱导结晶的控速步骤,减小晶种粒径和增加晶种投加量有利于构晶离子的扩散,可提高结晶反应速率,进而提高HAP诱导结晶对低磷污水的适应性,使PO₄^3--P回收率得到提高.对PO₄^3--P浓度为1.0 mg·L^-1的模拟废水,晶种投加量为10 g·L^-1、粒径为45 μm、Ca²⁺投加量为50 mg·L^-1和pH=9时,在10 min的反应时间内HAP诱导结晶可获得80%以上的PO₄^3--P回收率,出水PO₄^3--P和pH满足GB 3838—2002的Ⅱ类标准（0.1 mg·L^-1）.实验条件下,HAP诱导结晶产物晶型主要为HAP及其前驱物无定形态羟基磷酸钙（ACP）,产物结晶度随着pH的提高和晶种粒径的减小而提高.     

外加碳源的活性污泥合成生物降解塑料PHAs的试验

聚羟基脂肪酸酯(PHAs)是许多污泥微生物在不平衡生长条件下合成的细胞内能量和碳源储藏性物质,是一种新型的可完全生物降解的热塑性塑料.以污泥微生物作为PHAs的合成菌,采用乙酸钠、丙酸钠及丁酸钠作为单一碳源在好氧条件下合成得到占污泥干重5.58%、3.90%及4.98%的PHAs和在厌氧条件下合成得到占污泥干重12.32%、9.55%及11.35%的PHAs.实验表明,污泥微生物里广泛存在PHAs合成菌,厌氧条件比好氧条件的PHAs产率要高;最佳的实验条件下得到PHAs的量占污泥干重的12.32%,此时碳源转化率为30.65 %.此外,1HNMR谱图证明了同一污泥微生物用不同的碳源培养PHAs时其产物结构与组成均有变化.     

A.eutrophus利用有机废水生产聚羟基烷酸

对真养产碱杆菌（A.eutrophus）利用有机废水生产聚羟基烷酸（PHA）的机理进行了探讨．比较了以4种有机酸为碳源生产PHA的情况,并研究了水力停留时间（HRT）和进水碱度两种操作条件对合成废水生产PHA的影响．结果表明,A.eutrophus以丁酸为最佳碳源,PHA浓度达10.2g/L;进水碱度对合成废水生产PHA的影响比PHA更大．HRT5h,进水碱度8000mg/L时得到的PHA浓度为1.92g/L．     

层状双羟基粘土材料脱硫性能的研究

一种含有双羟基层的结构的粘土材料（ＳｔｒａｉｆｉｅｄＤｏｕｂｌｅＨｙｄｒｏｘｉｄｅｓ简称ＳＤＨ）的高温下对ＳＯ２具有良好吸附性能,本实验用合成的ＳＤＨ材料研究脱硫反应的性能。实验结果表明,ＳＤＨ对ＳＯ２的吸附容量大,吸附速率高,选择性好,通过对不同温度下ＳＯ２吸附速率的研究,得出ＺｎＡｌ和ＺｎＭｇＡｌ类ＳＤＨ的最佳吸附温度为７５０℃ＮｉＡｌ类ＳＤＨ的最佳吸附温度为７００℃,吸附选择性温度的升高而增     

H2O2-O3氧化法处理染料中间体H酸和1-氨基蒽醌生产废液的研究

研究采用羟基自由基氧化法处理难生物降解染料中间体Ｈ酸和１－氢基蒽醌生产废液提高其生物降解性。研究表明,羟基自由基是一种非常强的氧化剂,能迅速分解有机物,改善废水的生物降解性能,经羟基自由基氧化处理后,能提高废水的絮凝处理效率,本文还对羟基自由基氧化反应机理作了探讨。     

北京市冬季清扫马路工人尿中1-羟基芘的水平

本文报告北京市冬季清扫马路工人尿中1-羟基芘的测定结果,并在夏季进行了自身对照测定,29名受试人中有27名是冬季高于夏季.冬季尿中1-羟基芘的几何均值是0.97(μmol/mol肌酐),标准差为0.69;夏季的几何均值是0.14(μmol/mol肌酐)标准差为0.62.t检验证明有非常显著的差别(n=29,t=5.422,p<0.001).讨论了与空气中多环芳烃污染的关系.     

用尿中1-羟基芘评价人体暴露PAHs的肺癌风险

 采集并分析了100名不吸烟成人24h呼吸的空气样品和尿液样品,建立了人尿中1-羟基芘(1-OH-Py)浓度与苯并(a)芘(BaP)、芘(Py)等14种多环芳烃(PAHs)呼吸暴露浓度的定量关系.参考现有关于BaP空气污染浓度与肺癌死亡率的剂量-反应关系模型,推导出用尿中1-OH-Py预测人体呼吸暴露PAHs的肺癌风险模型.用建立的模型对100名受试者进行了肺癌风险评价,结果表明,一般人群BaP暴露的肺癌风险约为11/10万,焦炉工人约为160/10万;若同时考虑14种PAHs的BaP当量毒性,则其相应肺癌风险要高出约0.5倍.一般人群的尿中1-OH-Py的生物暴露限值为0.11μmol/mol肌酐,焦炉工人为1.90μmol/mol肌酐.