强化高锰酸钾氧化体系中自由基的产生与利用研究进展

高锰酸钾在水处理行业中的应用已趋于成熟,但与臭氧、芬顿及其他高级氧化技术相比,高锰酸钾与难降解有机污染物的反应速率较低,需要与其它方法联用来强化自身的氧化能力.近年来随着对强化高锰酸钾氧化机理研究的不断深入,人们发现该体系中产生的自由基对有机污染物的降解有显著的促进作用.为此本文综述了强化高锰酸钾氧化体系中各类无机与有机自由基的产生路径和促进有机污染物降解的机制,提出了后续的研究展望,以期为强化高锰酸钾氧化技术的进一步推广提供理论依据.     

改性污泥活性炭对苯乙烯的吸附

以城市污泥为原料制备活性炭,对其进行改性,研究了改性前后的比表面积、表面酸碱基团、对苯乙烯的静态吸附容量、吸附穿透曲线、脱附活化能等吸附性能.结果表明,硫酸铜溶液浸渍改性后可使污泥活性炭比表面积明显提高,其中0.1 mol.L-1硫酸铜溶液浸渍改性的污泥活性炭较改性前的比表面积提高了32%(达704.7 m.2g-1).硫酸铝溶液和硫酸铜溶液浸渍改性可以使污泥活性炭表面酸性基团含量提高、表面碱性基团含量减少;对苯乙烯的静态吸附容量提高到改性前的两倍以上(分别达211.4 mg.g-1和178.8 mg.g-1)、对苯乙烯的动态吸附穿透时间由2 min提高到10 min以上、脱附活化能由2.94 kJ.mol-1提高到6 kJ.mol-1以上.改性后活性污泥炭的吸附性能得到明显提高.     

QSAR技术对高关注化学物质生态环境毒理风险预测

将国外先进的QSAR技术应用于高关注化学物质(SVHC)的生态环境毒理风险预测中,以促进QSAR技术在生态环境毒理学领域的发展和应用. 采用国外先进的经科学验证的ECOSAR预测模型,对欧洲化学品管理署(ECHA)于2008年10月28日正式公布的15种SVHC的生态环境毒理风险进行了预测. 结果显示,对于蒽,4,4′-二氨基二苯甲烷和邻苯二甲酸二丁酯等9种化学物质,ECOSAR模型的预测结果与试验结果较为接近. 危害性分级标准预测结果显示,这9种化学物质为极高风险化学物质,这与ECHA将它们列为SVHC的结论一致. 对于另外6种化学物质(二水合重铬酸钠、三乙基砷酸酯、二氯化钴、五氧化二砷、三氧化二砷和砷酸氢铅),ECOSAR模型预测结果可信度不高. 对于15种SVHC和ECOSAR的预测结果准确率达到60%. ECOSAR预测模型在一定程度上能够提供与试验结果接近的化学物质生态环境毒理风险评价结果,作为一种重要的非试验科学技术手段,能够在一定程度上满足化学品管理的需要.      

不同植物废物对垃圾堆肥过程VSCs释放的影响

选取黄豆杆、红薯藤、菠萝蜜果核和紫檀树叶4种植物废物,分别与生活垃圾混合进行堆肥处理,考察堆肥过程中甲硫醇、甲硫醚、二甲基二硫醚3种含硫类可挥发性有机物(VSCs)释放量与植物废物性质之间的关系.结果表明,各工况下,3种VSCs释放均集中在堆肥初期(前6d),甲硫醇均为主要的恶臭贡献者.不同工况的3种VSCs释放浓度差异显著.其中,以红薯藤为堆肥配料的工况下3种VSCs累积释放浓度均最高,以黄豆杆和紫檀树叶分别为堆肥配料的工况相对较低,累积释放浓度仅为前者的16.0%~74.3%,并低于生活垃圾单独堆肥. VSCs释放水平与混合原料的易降解有机物含量呈正比,与其植物多酚的含量呈反比.     

几种多环芳烃在不同类型稻田土壤中的降解行为

为揭示我国不同类型稻田土壤中多环芳烃(PAHs)的降解率,采集了8个地区的稻田土壤,分别加入菲、荧蒽和苯并[a]蒽进行室内培养试验,分析不同类型稻田土壤中PAHs降解速率的差异及其与土壤理化性质的关系。结果表明,不同类型稻田土壤中PAHs降解能力由大到小依次为四川石灰性紫色土、黑龙江黑土、重庆中性紫色土、山西褐土、北京潮土、安徽黄褐土、河南潮土和湖南黄壤。不同类型稻田土壤中PAHs降解率在培养7 d时均可达51.5%,28 d后降解率大于80%。土壤中PAHs易降解程度由高到低依次为菲、荧蒽和苯并[a]蒽。除四川石灰性紫色土和重庆中性紫色土外,PAHs能显著增加其他类型土壤中总细菌数量和菲降解过程中的双加氧酶功能基因phnAc数量。冗余分析结果表明,土壤中菲和荧蒽降解速率与土壤中NH_4~+-N和有机质含量呈显著正相关(P0.05),与pH值和含水量呈负相关。土壤中苯并[a]蒽降解速率与土壤理化性质均无显著相关性(P0.05)。不同类型稻田土壤中PAHs自然降解速率和留存时间有所差异,可通过在土壤中添加氮肥等营养物质促进PAHs的降解。     

南亚热带森林群落演替过程中结构多样性与碳储量的变化

选择鼎湖山处于演替初期的马尾松林(Pine massoniana forest,PF)、演替中期的针阔混交林(Pine massoniana and broadleaved mixed forest,MF)及演替顶级的南亚热带常绿阔叶林(Evergreen broad-leaved forest in South China,BF)为研究对象,以样地每木调查为基础,分析群落演替过程中物种、结构多样性及碳储量的动态变化规律,旨在全面评估南亚热带森林演替过程中群落结构及碳汇功能的协同变化,指导区域低质马尾松人工林近自然改造。结果表明,(1)物种丰富度、群落结构多样性指数及碳储量随群落正向演替而增加,物种丰富度较碳储量的增加幅度大。(2)3种不同胸径(diameter at breast height,DBH)等级:小(1 cm≤DBH10 cm)、中(10 cm≤DBH30 cm)和大(DBH≥30 cm)径级个体的碳储量随群落演替的变化:从PF演替至MF过程中的共有种,各径级的个体数比例和碳储量比例均呈下降趋势;从MF演替至BF过程中的共有种,小径级个体数比例下降,而大径级个体数比例(由MF的2.1%上升至BF的33.4%)与碳储量比例均上升(由MF的7.3%上升至BF的64.4%)。(3)南亚热带森林演替过程中共有种的重要值、个体数量及占群落碳储量的比例均呈现由前一个演替阶段向后一个演替阶段下降的趋势;而新增种呈相反的变化趋势,随演替的正向进行,重要值、个体数量及占群落碳储量的比例呈增加的趋势。锥栗(Castanopsis chinensis)、荷木(Schima superba)是MF发展至BF过程中主要的共有种,二者对MF及BF碳储量的贡献之和分别为MF的76.3%,BF的50.5%,远大于其他种群,表明在马尾松低质人工林改造中可以引入区域常见阔叶树种锥栗、荷木,以达到提高群落的物种多样性、优化群落结构、提升植被碳储量的目的。     

硫化镉量子点对人胚肝细胞L-02的毒性研究(Cadmium Sulfide Quantum Dots Induce Cytotoxicity in Human Embryo Liver Cells)

采用乳化液膜法自组合成硫化镉量子点(CdS quantum dots,CdS QDs),探讨CdS QDs的体外毒性作用及可能的作用机制.选用人胚肝细胞(L-02)作为细胞模型,采用不同浓度的CdS QDs(0.00、1.25、2.50、5.00、10.00、20.00、40.00μg·mL-1)对L-02细胞进行染毒.24h后,检测细胞内乳酸脱氢酶(LDH)释放量、谷胱甘肽(GSH)含量和超氧化物歧化酶(SOD)活力,并比较加入抗氧化剂N-乙酞半胱氨酸(NAC)后细胞存活率的变化,同时测定了细胞内外的镉离子浓度.结果表明,与空白对照组相比,CdS QDs单独染毒组细胞存活率显著降低(p<0.05或p<0.01);加入抗氧化剂NAC后,10.00、20.00、40.00μg·mL-1染毒组细胞存活率与单独染毒组相比显著上升(p<0.01).CdS QDs浓度为5.00μg·mL-1时,细胞内Cd2+的浓度略高于细胞外Cd2+的浓度,在其他浓度下,细胞外Cd2+的浓度均显著高于细胞内Cd2+的浓度.当作用浓度上升至10.00μg·mL-1时,人胚肝细胞内LDH含量显著增加,且随着作用剂量的升高,LDH含量逐渐增加.与空白对照组相比,40.00μg·mL-1CdS QDs染毒组SOD活力和20.00μg·mL-1CdS QDs染毒组GSH含量均显著降低(p<0.05).Cd2+易透过L-02细胞的细胞膜而进入细胞内,从而造成细胞损伤.氧化损伤可能是CdSQDs对L-02细胞毒性作用的机制之一.     

COD_(Cr)分析废液中银的回收再利用研究

COD_(Cr)分析中使用的硫酸银属于重金属溶液,若直接排入下水道,对环境影响较大,而且也是对贵重金属的浪费。文章对COD_(Cr)分析废液中银的回收进行了实验研究,将废金属银回收,配制成硫酸银溶液回用于实验中,与购买的硫酸银溶液相比,误差在可接受范围内。     

次生环境风险的系统识别方法

环境污染事故往往由安全生产事故引发,次生环境风险识别成为环境风险识别的重点,也是风险识别实际工作中的难点所在,一度成为环境风险识别的盲区。文章针对化工类企业环境风险特征对次生环境污染进行了系统研究,分析了安全生产事故与环境风险的相互关系,建立了一套次生污染识别方法,并以南京化工园区硝基苯生产装置爆炸和二甲苯储罐泄漏为例,综合考虑直接风险与次生风险的发生概率、当量,确定了风险源等级,鉴别对环境有潜在威胁的风险源,为化工园区的次生环境风险的监控和防范提供了依据。     

金鱼藻对5种水华微藻生长的抑制作用

采用共培养方法,研究了新鲜金鱼藻和其水溶性抽提液对颤藻、水华束丝藻、衣藻、实球藻和纤维藻等5种水华微藻生长的影响。在此基础上,分析了金鱼藻干粉末的甲醇提取物作用下5种水华微藻的生长。同时,研究了金鱼藻种植水的中/酸性-氯仿萃取物对5种微藻生长的影响。结果表明,共生条件下金鱼藻能显著抑制5种水华微藻的生长。第8天,20 g/L的新鲜金鱼藻和金鱼藻水溶性抽提液对5种水华微藻的生长抑制率超过42%。在4.8 g/L时,金鱼藻甲醇提取物对颤藻、水华束丝藻、衣藻、实球藻和纤维藻的生长抑制率分别为54.6%、46.1%、50.3%、52.1%和68.0%。金鱼藻种植水的中/酸性-氯仿萃取物均具有明显的抑藻活性。