锰铜复合氧化物催化氧化甲苯的性能研究

利用水热法制备了一系列锰铜摩尔比例不同的锰铜复合氧化物催化材料,借助场发射扫描电镜(FE-SEM)和X-射线粉末衍射(XRD)对催化剂进行表征,研究了复合物催化剂在催化降解甲苯反应中的催化活性,筛选出最佳锰铜比例的复合氧化物,并考察了其重复使用性能。结果表明:Mn∶Cu(摩尔比)=1∶4时催化剂的活性最高,甲苯转化率达90%时的温度为190℃,其选择性最好,连续使用5次催化活性变化不大,重复使用性能好。     

不同形貌氧化锰催化降解甲苯的性能研究

通过简单的无模板和无表面活性剂的水热法成功制备了棒状、花球、八面体和颗粒状氧化锰纳米材料。对产物通过场发射扫描电镜(FE-SEM)和X-射线粉末衍射(XRD)进行了表征,并研究了产物晶型和形貌对甲苯氧化反应催化活性的影响。FE-SEM和XRD结果表明:成功合成了氧化锰纳米材料棒状、花球状、八面体和颗粒等多种形貌,棒状和花球状产物具有MnO_2和Mn_2O_3两种晶型,而八面体和颗粒状产物只有Mn_3O_4一种晶型。催化活性测试结果表明:产物的催化活性很大程度上取决于催化剂的形貌,4种形貌的产物活性都大于商用Mn_3O_4。其中,棒状氧化锰的催化活性最高。研究结果可为设计更高效的氧化锰催化剂去除挥发性有机物提供重要参考。     

乌鲁木齐市新市区大气气溶胶中多环芳烃的GC/MS分析

采用气相色谱-质谱联用技术(GC/MS)分析测定了乌鲁木齐市新市区的大气气溶胶样品16种EPA优控多环芳烃(PAHs)的含量。通过索氏提取气溶胶样品,抽提物经硅胶层析柱分离,使用16种多环芳烃混合标准样品绘制标准曲线,以外标法对PAHs进行定量分析,并根据所得数据浅析了多环芳烃污染来源。结果表明,乌鲁木齐市新市区大气中由于汽车尾气排放和煤的燃烧造成的多环芳烃污染均存在。     

城市二级污水灌溉对几种园林植物生长的影响

以新疆乌鲁木齐市东郊七道弯污水处理厂二级出水为研究对象．开展了二级污水对几种园林植物(万寿菊、紫穗槐、高羊茅、早熟禾)生理、生态的影响研究。与对照组相比，结果表明，草坪草、紫穗槐叶绿素含量、净光合速率、地上部分生物量增加。     

水力空化-O3氧化联合超声吸附处理煤气化废水

采用水力空化-O₃氧化与超声吸附法联合处理煤气化废水。吸附剂以钙基膨润土为原料,经十六烷基三甲基溴化铵改性制得。通过单因素实验分别探讨了水力空化-O₃氧化与超声吸附的适宜处理条件,并在该条件下对废水进行联合处理。实验结果表明：在O₃通量194.4 mg/L、空化时间60 min、入口压力0.4 MPa、废水pH 10.00的优化条件下,水力空化-O₃氧化对COD和苯酚的去除率分别达67.3%和57.5%;在此基础上进一步采用超声吸附法处理废水,在吸附剂投加量0.06 g/mL、超声时间60 min、废水pH 4.00、吸附温度25 ℃的优化条件下,处理后出水中COD和苯酚质量浓度分别降至317.1 mg/L和117.9 mg/L;COD和苯酚的总去除率分别达97.9%和96.6%。     

新疆焉耆盆地农田土壤重金属污染及健康风险评价

为研究新疆焉耆盆地绿洲农田土壤重金属的污染及潜在健康风险,选取194个样点采集土壤样品,测定As、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn共7种重金属元素含量。利用地质累积指数(I_(geo))评价农田土壤污染水平,采用US EPA健康风险评价模型,对农田土壤重金属污染的潜在健康风险进行评估。结果表明,研究区农田土壤7种重金属平均含量均未超出《食用农产品产地环境质量评价标准》中的限值,但Cd、Cr、Ni、Pb和Zn含量平均值分别超出新疆灌耕土背景值的1.67、1.41、1.30、3.01和6.78倍。农田土壤中Zn呈现轻度污染,Cd与Pb呈现轻微污染,As、Cr、Cu与Ni呈现无污染态势。健康风险评估结果表明,经手-口摄入是研究区农田土壤重金属日均暴露量及健康风险主要途径。农田土壤7种重金属通过3种暴露途径的非致癌风险商(HQ)与非致癌风险指数(HI),单项致癌风险指数(CR)与总致癌风险指数(TCR)均小于安全阈值,属于可接受风险水平。研究区农田土壤重金属对儿童的非致癌风险低于成人,致癌风险高于成人。研究区农田土壤中As与Pb是最主要的非致癌风险因子,As是最主要的致癌风险因子,研究区农田土壤中As对人体的健康风险应当引起重视。     

基于地理加权回归模型的葡萄园土壤砷含量高光谱反演

以吐鲁番盆地葡萄园土壤中砷（As）为研究对象，分析15种光谱变换下的土壤光谱反射率数据与土壤As含量的相关性，构建土壤As含量预测的偏最小二乘回归（PLSR）模型和地理加权回归（GWR）模型。结果表明：葡萄园土壤原始光谱率（R）经一阶微分（FD）、平方根一阶微分（SRFD）、平方根二阶微分（SRSD）、倒数二阶微分（RTSD）、对数一阶微分（LTFD）、倒对数一阶微分（ATFD）变换对As光谱特征的增强作用最突出。模型预测结果表明，采用基于LTFD变换的GWR模型可有效提高葡萄园土壤As含量的预测精度。     

水力空化-Fenton氧化联合超声吸附处理煤气化废水

采用水力空化-Fenton氧化联合超声吸附处理煤气化废水,考察了单独Fenton氧化及单独水力空化工艺条件,并对Fenton氧化、水力空化和水力空化-Fenton氧化工艺处理过程进行了动力学初探。实验结果表明:在反应时间60 min、废水pH 3.0、Fe~(2+)加入量900 mg/L、H_2O_2加入量3 600 mg/L、空化压力0.4 MPa的条件下,水力空化-Fenton处理煤气化含酚废水的COD和苯酚去除率分别为93.05%和90.29%;进一步采用超声吸附处理后,出水COD和苯酚质量浓度分别为92.9 mg/L和4.5 mg/L,达到GB 8978—1996《污水综合排放标准》三级指标。     

生物炭施用对矿区污染农田土壤上油菜生长和重金属富集的影响

矿山的生产活动往往会造成周边农田的污染,而利用生物炭技术治理矿区周边污染农田土壤具有重要的现实意义。生物炭是指生物质在无氧或限氧条件下热裂解制备而成的一种细粒度、多孔性的环境友好型材料,其在调控温室气体排放,改良土壤性状,促进植物生长和控制环境污染物迁移转化方面应用潜力巨大。采用室内盆栽模拟实验,研究了不同水稻秸秆生物炭施用量（0、1%、5%）对郴州和龙岩地区矿山周边重金属污染的农田土壤的生化性状、油菜（Brassia campestris L.）产量、重金属累积和富集系数等的影响,为生物炭作为环境功能材料应用于矿山污染农田治理提供科学依据。结果表明：与对照相比,施加1%和5%生物炭均能提高土壤pH值和有机质质量分数,提升幅度随施用量的增加而升高,其中偏酸性的龙岩土壤的变化幅度更大;生物炭施用会影响土壤酶活性,5%生物炭处理下两种受试土壤中脲酶和过氧化物酶活性均显著提高,但酸性磷酸酶活性降低;龙岩土壤上的油菜产量在1%和5%生物炭施用处理下均显著提高,而郴州土壤上的油菜产量在1%生物炭处理下无显著变化,而在5%生物炭处理下降低了42.9%;生物炭施用影响了两种土壤上油菜可食部分重金属Cd、As和Pb的质量分数,但没有一致的规律;与对照相比,生物炭施用后郴州和龙岩土壤上油菜可食部分中Cd质量分数均出现下降趋势,但是仅5%生物炭处理的龙岩土壤具显著性差异;1%和5%生物炭施用处理使两种受试土壤上油菜可食部分Pb质量分数较对照处理显著降低（P〈0.05）,但降幅不同,郴州土壤降低了23.6%和22.0%,而偏酸性的龙岩土壤降低了82.1%和94.5%;生物炭施用后两种受试土壤上油菜可食部分As质量分数的变化不同,郴州土壤添加生物炭后油菜As质量分数呈上升趋势,且增量随生物炭施用量增加而升高,龙岩土壤则相反,1     

湖北农村燃柴和燃煤家庭大气多环芳烃污染特征和呼吸暴露风险

以具有致癌毒性的多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)为对象,本研究于2014年1月(冬季)在湖北恩施农村地区使用煤炭和薪柴的家庭中同步采集了室内外空气样品,分析了室内外空气中28种PAHs(∑PAH28)的浓度水平、成分谱和粒径分布,重点比较了不同燃料家庭的污染特征差异,并据此估算了暴露人群的健康风险。结果表明,在燃煤家庭,∑PAH28的室内和室外浓度分别是(507±449) ng·m~(-3)和(120±18) ng·m~(-3);而在燃柴家庭,其室内和室外∑PAH28浓度分别是(849±421) ng·m~(-3)和(268±44) ng·m~(-3)。受室内排放源影响,室内PAHs浓度显著高于室外,室内外∑PAH28浓度比值在2～13。颗粒态PAHs主要集中在细颗粒物上,PM1.0(空气动力学直径小于1.0μm)上的PAHs占到颗粒态PAHs的50%～80%。燃煤家庭的居民因PAHs呼吸暴露导致的终生致癌风险的中位数是1.8×10~(-5)(四分位距是1.2×10~(-5)～3.1×10~(-5)),使用薪柴的家庭人群暴露风险7.1×10~(-5)(6.5×10~(-5)～7.8×10~(-5))。无论是燃煤还是薪柴的家庭,居民因PAHs呼吸暴露导致的终生致癌风险均超过10-6的可接受风险水平,表明该地区的高浓度PAHs污染致使当地人群存在较高的致癌风险。