Theoretical insights into the degradation mechanisms, kinetics and eco-toxicity of oxcarbazepine initiated by OH radicals in aqueous environments

As an anticonvulsant, oxcarbazepine (OXC) has attracted considerable attention for its potential threat to aquatic organisms. Density functional theory has been used to study the mechanisms and kinetics of OXC degradation initiated by OH radicals in aqueous environment. A total of fourteen OH-addition pathways were investigated, and the addition to the C8 position of the right benzene ring was the most vulnerable pathway, resulting in the intermediate IM8. The H-abstraction reactions initiated by OH radicals were also explored, where the extraction site of the methylene group (C14) on the seven-member carbon heterocyclic ring was found to be the optimal path. The calculations show that the total rate constant of OXC with OH radicals is 9.47 × 10⁹ (mol/L)⁻¹sec⁻¹, and the half-life time is 7.32 s at 298 K with the [·OH] of 10⁻¹¹ mol/L. Moreover, the branch ratio values revealed that OH-addition (89.58%) shows more advantageous than H-abstraction (10.42%). To further understand the potential eco-toxicity of OXC and its transformation products to aquatic organisms, acute toxicity and chronic toxicity were evaluated using ECOSAR software. The toxicity assessment revealed that most degradation products such as OXC-2OH, OXC-4OH, OXC-1O-1OOH, and OXC-1OH' are innoxious to fish and daphnia. Conversely, green algae are more sensitive to these compounds. This study can provide an extensive investigation into the degradation of OXC by OH radicals and enrich the understanding of the aquatic oxidation processes of pharmaceuticals and personal care products (PPCPs).     

Urban land use,mobility and theory of science: exploring the potential for critical realism in empirical research

Academic discussion where the adequacy of positions within theory of science is illustrated by means of examples from empirical research studies seems to be an area of neglect. The purpose of this paper is to contribute to such a debate, using examples from investigations into the relationship between urban structure and travel behaviour. The main research question of these investigations was whether, and to what extent, urban structural conditions are influencing residents' transportation activity. In other words, is there a causal relationship between urban structure and travel behaviour? Furthermore, we asked whether results from studies of the relationship between land use and transport can provide a basis for predictions about the likely consequences of alternative land-use strategies. The methodology and empirical findings of the studies are discussed in the light of the theory of science position labelled ‘critical realism’, in an attempt to relate theory of science to empirical research, but also in order to contribute to the discussion of the usefulness of this specific approach. Copyright © 2002 John Wiley & Sons, Ltd.     

光电催化氧化处理中各类活性物质的氧化机理

为了深入研究其中各类活性物质氧化机理,以难降解的3,4-二甲基苯胺（3,4-DMA）废水作为研究对象,通过研究不同抑制剂条件下的动力学规律,并以贡献度（k_f/K）来量化各活性物质的作用效果,得出氯类活性物质的贡献度为89.03%,羟基自由基（·OH）的贡献度为6.24%,而空穴和阳极直接氧化贡献度可以忽略.采用三聚氰胺法、二甲亚砜（DMSO）法和DPD法定性定量测定了空穴、·OH和自由氯的含量,结果表明：较高浓度的氯化钠降低了空穴和·OH的贡献度;·OH的产量符合零级动力学规律,其产生速率为0.106mg/（L·min）;自由氯的累积浓度分为3个阶段,第3阶段累积速率为0.159mg/（L·min）.自由氯仅占氯类活性物质氧化体系的一小部分,其他含氯氧化物质和氯类自由基的氧化占重要地位.通过GC-MS、UV-vis和TOC检测,发现在反应10.0min前,主要通过氯类活性物质对侧链的快速攻击,使3,4-DMA转化为苯甲醛等易分解的苯环类物质;10.0min后,主要通过·OH对苯环大π键的攻击,使苯环类物质转化为小分子物质,然后继续被·OH氧化直到矿化.     

Fe(VI)/CaO2双氧化体系降解水环境中的DMP

研究了高铁酸盐（Fe（VI））/过氧化钙（CaO₂）联合处理对邻苯二甲酸二甲酯（DMP）的降解性能及机理,分析了共存离子的影响.基于响应面方法中的Box-Behnken实验设计进行了多因素实验,采用二次多项式和逐步回归法拟合了DMP去除率与Fe（VI）投加量、CaO₂投加量和反应时间之间的关系,对实验条件进行了优化分析.结果表明,在初始pH值为中性条件下,Fe（VI）/CaO₂可以有效去除DMP,降解过程符合准一级动力学模型.当Fe（VI）/CaO₂/DMP物质的量比为1.1/4.4/1时,模型预测DMP最大降解率为95.57%,和验证实验得出的降解率90.14%相近,表明该响应面模型具有较好的模拟和预测能力.HCO₃^-和Mg²⁺对DMP的降解有一定抑制作用.自由基清除实验结果显示,羟基自由基（HO·）和超氧自由基（O₂^-·）对DMP的降解具有重要贡献,表明Fe（VI）和CaO₂可形成类芬顿试剂协同降解污染物.DMP的主要降解途径包括酯基水解、侧链氧化和苯环的羟基化;主要降解产物为邻苯二甲酸单甲酯,2,5-二羟基苯甲酸,间苯二甲酸,草酸等.     

中国污染场地修复的研究进展、问题与展望

随着城市化和产业转移进程的加快,我国城镇工业企业搬迁或遗留的污染场地数量与日俱增,亟须开展污染场地治理与修复工作,以保障人居环境安全、国民健康和社会稳定.综述了我国污染场地及其产生、状态和风险,污染场地管理、修复技术及工程实践进展,污染场地管理和修复的主要问题,场地污染防治与修复政策、技术和融资机制需求,旨在推进污染场...     

微塑料对环境中有机污染物吸附解吸的研究进展

微塑料已成为新的全球性环境污染问题。作为强吸附剂,微塑料可以吸附共存的有机污染物,进而改变其环境行为和毒性;也可以通过解吸作用促进污染物在不同介质中的迁移。因而,微塑料与有机污染物的相互作用强度和机理是全面评估两者的环境风险和深度研究微塑料毒性机制的必要信息。目前微塑料研究处于快速发展的起始阶段,加之微塑料本身成分、粒径、表面风化情况的复杂性及共存有机污染物的多样性使两者的相互作用十分复杂,亟需理清微塑料吸附解吸作用的影响因素和相关机制。因而,本文详细综述了微塑料对有机污染物吸附解吸作用的研究进展,并着重从微塑料性质(成分、粒径和表面风化)、有机污染物性质和水环境介质性质方面探讨了吸附的影响因素和相互作用机制,希望为微塑料吸附有机污染物及吸附的后续影响研究提供借鉴与参考。     

农药在环境中的水解机理及其影响因子研究进展

农药的水降解与其在环境中的持久性是密切相关的,它是影响农药在环境中的归宿机制的重要依据之一,也是评价农药在水体中残留特性的重要指标。近些年来,国内外不少学者对农药尤其是有机磷、氨基甲酸酯、拟除虫菊酯和磺酰脲类等的水解进行了大量研究,其内容涉及到农药水化学降解机理及其各种因子如pH值、温度和黏土矿物等对农药水解的影响等,并取得了很多新的进展。但是所有这些研究主要集中于实验室内,而对其自然环境中各因子的贡献及其水解机制的了解则相对较少。今后应加强农药在自然条件下的水解动力学与机理以及黏土矿物和腐殖酸对农药在水体中的催化水解研究,以更好地评价农药在环境中的行为与归宿,为农药的合理使用提高科学依据。     

贵、重金属的生物吸附

采矿业和工业废水中常含有大量的重金属离子 ,严重污染环境 ,危害人类健康 .因此 ,治理重金属污染的技术受到极大重视 .贵金属是指钌 (Ｒｕ)、铑 (Ｒｈ)、钯 (Ｐｄ)、银 (Ａｇ)、锇 (Ｏｓ)、铱(Ｉｒ)、铂 (Ｐｔ)、金 (Ａｕ)等 8种金属 ,由于其特殊性能 ,广泛应用于航天航空、电子和石油化工等工业 .随着工业的发展 ,贵金属的应用愈加广泛 ,但贵金属资源稀少 ,冶炼困难 .因此 ,从含贵金属的废料、废液和废水等“二次资源”中回收贵金属具有重要的经济和社会意义 .从废液、废水中去除重金属或回收贵金属 ,传统的方法有化学沉淀法、电解法、离…     

典型水环境微生物源异嗅物研究进展

致嗅微生物主要包括放线菌、藻类和黏细菌等,广泛存在于水源水库、湖泊、溪流和海洋等典型水生态系统中,代谢产生的异嗅化合物痕量即可造成严重的异嗅味,威胁供水安全.目前,大量研究集中在异嗅化合物的有效控制上,投入使用的有物理和化学等方法,但存在问题,有待改进与完善,微生物法对环境友好,因此具有广阔的应用前景.本文从异嗅化合物的种类、生物源、检测方法、控制措施、影响因素及产嗅机制等方面的研究进行综述,并进行展望,讨论今后研究热点,旨在推进异嗅化合物的相关研究,保障城镇供水安全.