多级人工湿地对复合污染水体中营养盐和PFOS的去除

选取表面流人工湿地和垂直潜流人工湿地为研究对象,通过露天实验研究了不同湿地类型对复合污染水体中营养盐和PFOS的去除效果.结果表明,3种湿地对复合污染水体中营养盐和PFOS均具有较好的去除能力,且不同湿地类型对各污染物的去除效果有所差异.高浓度(100μg·L^-1)PFOS抑制风车草生长,SFCW植物PFOS含量达到的实验最高值,为(181.93±8.28)μg·g-1;低浓度(1μg·L^-1)PFOS促进了风车草的生长,VFCW2植物总生物量达到的实验最高值,为(1130.33±36.98)g;VFCW2对营养盐和PFOS的去除表现最优,在高浓度(100μg·L^-1) PFOS下,PFOS去除率仍然可达95.87%—99.86%;低浓度(1μg·L^-1) PFOS强化了VFCW1和VFCW2对NH₃-N的去除,去除率分别为60%—65%和68%—72%.PFOS的去除主要取决于人工湿地的土壤吸附和植物吸收,SFCW、VFCW1和VFCW2土壤PFOS吸附占比分别为(50.86...     

全氟烷基化合物的去除技术研究进展

全氟烷基化合物（PFASs）是一类新型持久性有机污染物,具有环境持久性、生物蓄积性和毒性.近年来,PFASs引起的环境问题受到国内外学者的广泛关注和研究,与此同时,PFASs的去除技术也被广泛研究.现有的PFASs去除技术主要包括吸附、化学氧化、化学还原和生物降解等,因为反应机理和适用条件的差异,各种技术对PFASs的去除效果也有所不同.本文主要对不同PFASs去除技术的常用材料、反应效率、反应机理、能耗和影响因素进行了详细的阐述和对比,同时总结归纳了目前研究所存在的问题、面临的挑战以及未来发展的前景,以期为开发更高效的PFASs去除技术提供参考.     

市政污水处理系统中不同工艺段多氟/全氟烷基化合物（PFASs）的赋存、转化和去除

全氟烷基化合物（per-and polyfluoroalkyl substances,PFASs）是一类由有机氟疏水烷基链和亲水端基组成的人工合成化合物.由于它们在工业生产和生活中的广泛使用,在过去的几十年中,它们在全球污水处理厂中均被检出.目前,关于市政污水处理系统中PFASs的研究主要包括赋存水平、转化过程和去除技术三方面.本文系统概括了多种PFASs在市政污水处理系统不同工艺段中的赋存、转化和去除情况,并对不同工艺段PFASs的赋存和转化规律进行了深入讨论.分析了PFASs的结构特征对于其在市政污水处理系统不同工艺段赋存、转化和去除的影响机制.基于此,提出了目前研究所面临的问题和未来研究需要重点考虑的方向.同时,总结归纳了不同水处理技术对PFASs的去除效率,以及现有技术所存在的问题、面临的挑战以及未来的发展前景,以期为后续研究提供参考.     

全氟辛烷磺酸盐(PFOS)在藻渣/小球藻上的吸附行为及机理

为了开发新型廉价生物吸附剂,以高效吸附去除水体中全氟辛烷磺酸盐(PFOS),对小球藻提取生物柴油后的藻渣吸附酸性水体中的PFOS进行了吸附行为及机理的研究。小球藻提取生物质柴油后,比表面积、孔容、孔径几乎没有变化;等电点由3.3降低至2.7;蛋白质含量由51.45%提高到57.35%。在酸性条件下(pH≤3),小球藻和藻渣对PFOS的吸附率均达到99%以上;随着pH值增加至7,二者的吸附去除率迅速降低,但仍保持在22%~26%。小球藻和藻渣对PFOS的最大吸附容量分别为353.69 mg/g和444.83 mg/g。Freundlich模型能较好地拟合二者对PFOS的吸附数据,表明为多层吸附,即小球藻以静电吸引的形式吸附PFOS阴离子,并疏水分配至所含蛋白质中;而藻渣中含量较高的蛋白质对PFOS的疏水性分配作用是导致藻渣吸附量增高的主要原因。     

云南省会泽县农田土壤中全氟化合物污染特征研究

为探究云南省会泽县农田土壤中全氟化合物(perfluorinated compounds,PFCs)的污染特征及其潜在来源,2015年6月采集云南省会泽县农田土壤42份,利用高效液相色谱-串联质谱仪(HPLC-MS/MS)分析了11种PFCs的含量水平。结果表明,云南省会泽县农田土壤中全氟己酸(perfluorohexanoic acid,PFHx A)、全氟庚酸(perfluoroheptanoic acid,PFHp A)和全氟己烷磺酸(perfluorohexane sulfonate,PFHx S)均未检出,其余8种PFCs(ΣPFCs)的平均含量水平为0.392 ng·g-1,含量范围为0.298~0.998ng·g-1。全氟辛酸(perfluorooctanoic acid,PFOA)和全氟辛烷磺酸(perfluorooctane sulfonate,PFOS)是最主要的PFCs,相对百分含量范围为45.93%~81.86%,其平均含量水平分别为0.116 ng·g-1和0.120 ng·g-1。与国内其他地区土壤中PFCs的含量水平相比,云南省会泽县农田土壤中PFCs含量水平低于上海,与广州、深圳、东莞、安徽、中国东部农村等地区土壤中PFCs的含量相当。主成分分析结果表明,以全氟癸酸(perfluorodecanoic acid,PFDA)、全氟辛烷磺酸(PFOS)和全氟十三酸(perfluorotridecanoic acid,PFTr DA)为主要标志物的2个主成分可以解释云南省会泽县农田土壤中73%的ΣPFCs。工业活动、大气沉降及长距离传输为云南省会泽县农田土壤中PFCs的主要来源。     

专利文摘

一种用于光降解全氟有机酸的掺杂二氧化钛炭铁复合材料的制备方法该专利涉及一种用于光降解全氟有机酸的掺杂二氧化钛炭铁复合材料的制备方法。该掺杂二氧化钛炭铁复合材料是将纳米二氧化钛和纳米羟基铁固定在颗粒活性炭上,然后将该材料加入到全氟有     

钛掺杂氧化铋紫外光催化降解水中全氟辛酸(PFOA)

通过水热法制备了Ti(Ⅳ)掺杂Bi_2O_3(BTO),采用扫描电镜(SEM)、X射线粉末衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)等技术对其形貌和结构进行表征,并考察了钛掺杂氧化铋光催化降解水中PFOA的降解效果,发现PFOA的降解符合一级反应动力学,其降解速率常数为-0.2 h~(-1),比商业用纳米二氧化钛P25提高了6.8倍.表征结果证明,BTO存在多孔结构,能够增加反应活性位点,提高光催化活性面积.同时,自由基捕获实验和中间产物分析表明,光生空穴对PFOA的断链分解起决定性作用;同时Bi—O—Ti表面基团吸附PFOA并弱化了C—F键,导致光生电子可自由移至C—F键上并实现还原脱氟;光生电子和空穴在功能上相互配合,实现了对PFOA的协同降解;PFOA的降解过程受还原性物质主导,通过C—C键的断裂生成短链全氟羧酸类物质.     

北京水源地鱼体全氟化合物的暴露水平及其健康风险

全氟化合物(PFASs)作为一类新型的有机污染物,因具有持久性、可长距离传输、生物蓄积性和生物毒性等POPs特性,近年来得到全世界的广泛关注。本文以北京市水源地(密云水库和官厅水库)为研究区域,采用固相萃取(SPE)前处理与高效液相色谱串联质谱联用(HPLC-MS/MS)相结合的方法,分析测定了鱼样品中包括全氟辛烷磺酸(PFOS)、全氟辛酸(PFOA)、全氟丁酸(PFBA)、全氟丁烷磺酸(PFBS)等在内的12种PFASs的含量。利用同位素法确定了不同种类鱼的营养级关系,研究不同营养级中的PFASs浓度及生物放大效应,重点对全氟辛烷磺酸(PFOS)与全氟辛酸(PFOA)的生态风险以及对人体的健康风险进行评价。结果表明:北京市水源地的鱼体中的PFASs存在不同程度的检出,其中,全氟辛烷磺酸(PFOS)、全氟辛酸(PFOA)、全氟壬酸(PFNA)、全氟癸酸(PFDA)、全氟十一酸(PFUdA)和全氟十二酸(PFDoA)的检出率均达到100%,PFASs总量浓度达1.70~14.32 ng·g~(-1) wet weight(w.w.),PFOS和长链全氟羧酸PFCAs是鱼体中的主要污染物。同位素鉴定水库鱼的营养级层次范围在2.11~4.10,且肉食性鱼类营养级大多高于杂食性鱼类,PFOS沿着食物链生物放大的过程与稳定碳氮同位素富集过程基本同步。此外,采用人均日摄入量法(average daily intake,ADI)评估得到PFOS与PFOA的风险值分别为1.16 ng·kg~(-1)·d~(-1)和0.31ng·kg~(-1)·d~(-1),整体低于人均每天可承受摄入量(tolerable daily intake,TDI),结果表明,北京水源地鱼体中PFOS和PFOA含量未达到对生态系统和人体健康具有风险的水平。     

超高效液相色谱串联质谱法对水体中全氟化合物的测定

采用超高效液相色谱串联质谱技术建立了水样中11种全氟化合物的检测方法.方法以ACQUITY UPLC BEH C18为分析柱,甲醇和2 mmol/L 5％甲醇乙酸铵溶液为梯度淋洗液,全氟己酸、全氟庚酸、全氟辛酸、全氟壬酸、全氟癸酸、全氟十一烷酸、全氟十二烷酸、全氟十四烷酸、全氟辛烷磺酸、全氟己基磺酸钾和全氟丁基磺酸钾可以在6min内分离,外标法定量.采用固相萃取作为前处理方法,对比研究了两种淋洗液、3种洗脱液在不同pH值下的添加回收率.在试验条件下,所选取的全氟化合物的最低检测质量浓度为0.011～0.089pg/mL,这些化合物除全氟十四烷酸外,在水样中的平均回收率为72.6％～144.7％,相对标准偏差为1.2％～9.2％.实际样品的检测显示,全氟丁基磺酸钾、全氟辛酸与全氟辛烷磺酸在所测污水中质量浓度较高.     

无机结垢对纳滤膜分离水中全氟化合物的影响

选取全氟辛烷磺酸(PFOS)和全氟丁烷磺酸(PFBS)两种链长不同的典型全氟化合物(PFASs)作为目标去除物,以硫酸钙为典型无机结垢,研究硫酸钙结垢不同阶段中纳滤膜去除PFASs的特征和相关机理,简称硫酸钙试验,同时以相同离子强度的非结垢无机盐溶液开展对比试验考察目标PFASs的截留规律.结果表明,当硫酸钙和目标PFASs共存时,PFOS稳定截留率为硫酸钙试验(97.1%)>对比试验(93.0%),而PFBS稳定截留率为对比试验(46.2%)>硫酸钙试验(38.2%).对于同一PFAS,同一过滤时刻,膜面带电量:硫酸钙试验<对比试验;联合截留率、膜通量和Zeta电位综合分析可知,硫酸钙结垢过程中,PFOS的截留主要由Ca²⁺与PFOS的络合及架桥作用控制,该作用影响PFOS分离过程中的空间位阻作用强度;PFBS过滤初期的截留中静电排斥起主要作用,结垢层生成后,滤饼层强化的浓差极化作用成为PFBS截留效果下降的主要原因.