离子色谱在饮用水消毒副产物及高氯酸盐分析中的应用

介绍了离子色谱在饮用水中消毒副产物及高氯酸盐分析中的应用。重点介绍了离子色谱测定饮用水中溴酸盐和高氯酸盐的方法。简单介绍了卤代乙酸和氯酸盐的离子色谱测定法及离子色谱-质谱联用技术在饮用水消毒副产物及高氯酸盐分析中的应用。     

双膜曝气生物膜反应器除水中硝氮和高氯酸盐

构建了一种以CO₂为唯一碳源的膜曝气氢基质生物膜反应器（H₂-MBfR）对模拟地下水中2种主要的氧化型无机无污染物（NO₃^--N和ClO₄^-）进行生物还原去除.通过膜曝气方式使CO₂起到提供碳源和调节反硝化过程中pH值跃升的双重作用,克服了传统方法所带来的二次污染和运行成本增加的问题.通过调整H₂和CO₂压力能够实现对反应器出水pH值的较为稳定的控制,当CO₂压力分别为0.05MPa和0.08MPa 2个阶段时,在平均NO₃^--N和ClO₄^-进水浓度分别为20.73mg/L和10.57mg/L条件下,两阶段出水平均pH值分别为8.45和8.06,NO₃^--N和ClO₄^-去除率均大于95%;当第3阶段CO₂压力提升至0.12MPa时,平均出水pH值下降至6.93,此时NO₃^--N和ClO₄^-去除通量明显降低.而提供过量的CO₂会导致在偏酸性条件下甲烷化过程的产生,从而会导致其对H₂的负面消耗进而使目标污染物的还原速率下降.因此,合理控制CO₂压力使反应体系pH值维持在中性偏碱性条件下有利于NO₃^--N和ClO₄^-还原过程的高效进行.     

椰壳基活性炭吸附高氯酸盐污染物的研究

为确定高氯酸盐污染物椰壳基活性炭吸附的最佳工艺参数,以高氯酸铵模拟废水为处理对象,通过L25(5)4正交试验考察活性炭投加量、温度、pH值、高氯酸盐初始浓度等参数对活性炭吸附率的影响规律。结果表明,ClO4-的去除率随着活性炭投加量的增加、ClO4-初始浓度的增大而增大,在偏中性的环境中具有较高的去除率,高温不利于活性炭的吸附反应。最佳工艺参数:活性炭投加量为0.4 g/L,pH为中性,温度为25℃,高氯酸盐初始质量浓度为2 mg/L。在最佳工艺参数条件下对ClO4-的吸附率为74.87%。     

加速溶剂萃取-离子色谱联用检测蔬菜中的高氯酸盐

高氯酸盐的分析方法一般是从液-固萃取开始,高速搅拌和超声提取是从土壤和蔬菜样品中提取高氯酸盐最普遍的方法,这些方法劳动强度大,然而简单、易操作,但是对于那些结合较紧的离子例如从复杂的蔬菜或生物体基质中提取高氯酸盐的效率不高,另外,这些技术通常提取后需要清洗步骤,如用不同吸收剂的固相萃取(SPE).     

灭菌和非灭菌土壤中高氯酸盐污染对水稻幼苗的影响

采用温室盆栽试验,研究灭菌与非灭菌土壤条件下2个品种水稻(GN和IR)幼苗对ClO₄-(高氯酸盐)污染的响应. 结果表明:无ClO₄-污染时,土壤灭菌可促进2个品种水稻的株高、根长和生物量的增长,但有ClO₄-污染时,灭菌处理反而显著抑制水稻生长;当施入ρ(ClO₄-)为0.1 mg/L时,土壤灭菌降低了水稻对ClO₄-的吸收积累,非灭菌组GN和IR分别有69.70%和88.55%的ClO₄-迁移到植物体内,而灭菌组则分别有21.55%和13.98%的ClO₄-迁移到植物体内;ρ(ClO₄-)为50.0 mg/L时,土壤灭菌反而增加了水稻对ClO₄-的吸收积累,灭菌组GN和IR叶片中的w(ClO₄-)分别是非灭菌组的3.67和5.88倍,但无论土壤是否灭菌,迁移到植物体内的ClO₄-所占比例均小于2%;灭菌组93%以上的ClO₄-残留在土壤中,而非灭菌组则有98%以上的ClO₄-转化成为其他物质. 土壤灭菌、ρ(ClO₄-)为50 mg/L处理能够显著降低土壤脲酶和过氧化氢酶的活性.      

表面活性剂改性活性炭对高氯酸盐的吸附和再生

选用阳离子表面活性剂十六烷基三甲基氯化铵(CTAC)改性活性炭以提高活性炭对高氯酸盐的吸附能力.CTAC改性前后活性炭吸附能力通过吸附穿透曲线来比较.结果表明,未改性活性炭对高氯酸盐几乎没有吸附.CTAC改性则能显著提高活性炭对高氯酸盐的吸附能力.进水pH值对高氯酸盐的吸附影响较小,但水中干扰离子如NO3-、SO42-、SiO42-和PO43-会与高氯酸盐离子发生竞争吸附,从而降低活性炭对高氯酸盐的吸附能力.1mol/L HCl溶液的化学再生的效率在95%左右,再生后的活性炭能重复使用.水蒸汽热再生则能有效恢复活性炭的孔径结构.高氯酸盐在高温下降解得到完全去除,但再生后的炭必须重新改性后才能再次使用.     

LC/MS/MS检测水中的高氯酸盐

高氯酸盐是一种普遍、潜在的有害污染物,会破坏甲状腺功能,既有天然的,又可人工合成．天然存在的高氯酸盐常用作化肥的原料,人工合成的则广泛应用于诸如皮革加工、橡胶制造、涂料生产、润滑油添加剂等领域,并且是固体火箭推进剂的主要成分．使用及不合理的处理强水溶性高氯酸盐将导致其迁移至地下水、地面水,污染土壤、饮用水及灌溉用水．     

茶叶中高氯酸盐的离子色谱串联质谱分析

本研究建立了茶叶中高氯酸盐的离子色谱串联质谱分析方法.对样品前处理方法进行了优化,结果表明用20 mL高纯水振荡提取15 min,重复3次,第3次高氯酸盐浸出量仅为总浸出量的2.3％-3.0％,因此可认为茶叶经3次浸提后高氯酸盐浸出接近完全.样品萃取液选用AS20色谱柱进行分离和电喷雾串联质谱(ESI-MS/MS)检测...     

硫自养高氯酸盐还原菌和反硝化菌的培养和驯化

为了提高硫自养高氯酸盐和硝酸盐的还原效率,进行了以单质硫(S0)和好氧污泥分别作为电子供体和接种污泥培养驯化硫自养高氯酸盐还原菌和反硝化菌的过程研究.结果显示,在厌氧条件下采用间歇周期运行的培养方式,高氯酸盐和硝酸盐的初始浓度分别从80 mg/L和40 mg/L逐渐增加到240 mg/L和120 mg/L时,去除率达到99%以上的周期随培养驯化时间的增加而逐渐缩短,从最初的7 d稳定在4 d,高氯酸盐和硝酸盐最终分别被还原为Cl-和N2.由于S0的歧化反应,SO42-的实际产生量高于理论产生量.培养驯化过程中pH在6.5-7.3范围内变化,适合硫自养高氯酸盐还原菌和反硝化菌生长、发育和繁殖的条件.PCR-DGGE图谱分析表明随着培养和驯化时间的增加微生物种群数量逐渐减少,污泥微生物群落能够迅速进行优胜劣汰,达到适应环境的目的.培养驯化末期的污泥中β变形杆菌纲处于优势地位,是硫自养高氯酸盐还原菌和反硝化菌的主要组成部分.因此,经培养驯化的微生物菌群具有较高的高氯酸盐和硝酸盐还原能力,本研究可为水中高氯酸盐和硝酸盐净化技术提供一定的理论依据和技术支持.     

Process control factors for continuous microbial perchlorate reduction in the presence of zero-valent iron

Process control parameters influencing microbial perchlorate reduction via a flow-through zero-valent iron （ZVI） column reactor were investigated in order to optimize perchlorate removal from water. Mixed perchlorate reducers were obtained from a wastewater treatment plant and inoculated into the reactor without further acclimation. Examined parameters included hydraulic residence time （HRT）, pH, nutrients requirement, and perchlorate reduction kinetics. The minimum HRT for the system was concluded to be 8 hr. The removal efficiency of 10 mg. L-1 influent perchlorate concentration was reduced by 20%-80% without control to the neutral pH （HRT = 8 hr）. Therefore pH was determined to be an important parameter for microbial perchlorate reduction. Furthermore, a viable alternative to pH buffer was discussed. The microbial perchlorate reduction followed the first order kinetics, with a rate constant （K） of 0.761 hr-1. The results from this study will contribute to the implementation of a safe, cost effective, and efficient system for perchlorate reduction to below regulated levels.