MnFe2O4磁性纳米棒非均相Fenton催化降解水中四环素的研究

采用水热合成法成功制备出MnFe₂O₄磁性纳米棒（s-MnFe₂O₄）,并考察了商品化的Fe₃O₄、MnFe₂O₄和合成的s-MnFe₂O₄纳米棒这3种磁性纳米颗粒作为非均相Fenton催化剂降解水中四环素抗生素的性能.同时,采用X射线衍射（XRD）、透射电镜（TEM）、N₂吸附-脱附、振动样品磁强计（VSM）及X射线光电子能谱（XPS）等技术对催化剂的理化性质进行了表征.非均相Fenton催化降解四环素的结果表明,s-MnFe₂O₄具有最高的催化活性,反应180 min,四环素的去除率可以达到87.6%,TOC的去除率达到47.5%.自由基捕获试验证实了羟基自由基（·OH）是非均相Fenton氧化过程中的主要活性物种.s-MnFe₂O₄磁性纳米棒的高催化活性归因于其表面拥有较高含量的Mn³⁺和Fe²⁺物种,它们的存在能加速界面电子的转移效率,从而促进·OH的生成.合成的s-MnFe₂O₄催化剂具有良好的稳定性,循环使用6次,四环素的去除率仅从87.6%降低到80.2%,且氧化过程中活性组分的流失很少.     

贵州铜仁汞矿区主要农产品重金属污染及其健康风险评估

在贵州省铜仁市汞矿区重要的粮油和蔬菜生产基地司前大坝,采集大米、蔬菜、鸡蛋、猪肉和鱼肉等农产品样品,分析了重金属Hg、Cd、Pb和Mn含量,利用单项污染指数和危害指数对农产品的重金属污染状况及其潜在的健康风险进行评估。结果表明,司前大坝农产品中Hg、Cd、Pb和Mn的平均质量比分别为大米9.53μg/kg、34.19μg/kg、33.16μg/kg、22 125μg/kg,蔬菜5.38μg/kg、24.76μg/kg、41.83μg/kg、2 299μg/kg,猪肉146.2μg/kg、8.32μg/kg、30.86μg/kg、2 757μg/kg,鱼肉155.5μg/kg、25.00μg/kg、16.66μg/kg、1 065μg/kg。鸡蛋中Hg和Mn的平均质量比分别为61.74μg/kg和71.33μg/kg,Cd和Pb质量比低于检出限。所有农产品Pb的污染指数小于1,没有受到Pb污染。但青菜、鸡蛋、猪肉和蒜苗Hg的单项污染指数分别为1.07、1.23、2.92和3.27,辣椒Cd的单项污染指数为1.29,表明青菜和鸡蛋受到Hg的轻度污染,猪肉受到Hg的中度污染,蒜苗受到Hg的重度污染,辣椒受到Cd的轻度污染。司前大坝居民经农产品摄入重金属的危害指数HI为3.26,当地居民长期食用这些农产品会对其健康造成不利影响。其中,大米的危害指数为2.14,占总危害指数的65.6%,是居民健康风险的主要来源。Mn和Hg的危害指数为1.57和1.03,分别占总危害指数的48.2%和31.6%,是影响居民健康的主要因素。     

汞矿区汞污染土壤的淋洗修复

以贵州省铜仁市汞矿区汞污染土壤为研究对象,分别采用KI、Na_2S_2O_3、乙二胺四乙酸、柠檬酸、酒石酸、十二烷基硫酸钠溶液对其进行淋洗修复,筛选出合适的淋洗剂,优化了淋洗条件,并探索了淋洗液的处理方法。实验结果表明:对该土壤淋洗效果最好的淋洗剂为Na_2S_2O_3,最佳淋洗条件为Na_2S_2O_3浓度0.01 mol/L、固液比(g/m L)1∶5、淋洗时间4 h、淋洗次数1次,在此条件下土壤中总汞的淋洗率为13.41%,有效态汞含量可降至原来的61.54%;Na2S对淋洗液中的汞具有较好的去除效果,每升淋洗液加入0.6 g Na_2S处理后,即可满足GB8978—1996《污水综合排放标准》。     

煤矿区农田土壤多环芳烃生态风险评估方法比较

调查了迁安煤矿区农田土壤中优先控制的16种多环芳烃(PAHs)质量比,通过同一尺度对生态效应低中值、风险商值法(RQ)、有机碳归一化法及苯并(a)芘毒性等效当量4种常用评估方法的评估结果进行了比较,并尝试将商值法(RQ)与苯并(a)芘毒性等效当量(TEQBaP)相结合对该矿区土壤进行风险评估.结果表明,煤矿区农田土壤中16种PAHs总量为118.10～1 042.31 μg/kg,并以2～4环为主.4种生态风险方法评估结果与衡量尺度比较表明,生态效应低中值、RQ两种方法对PAHs处于低水平的地区适用性欠佳;有机碳归一化法及苯并(a)芘毒性等效当量两种方法能较好地表征该地区PAHs的生态风险水平,但不能对不同污染水平下的生态风险程度予以分级.RQ-TEQ复合法评估结果显示,11％土壤样品存在重度生态风险,11％处于中度风险,45％存在轻度生态风险,22％处于警戒线范畴,11％不存在生态风险.与单一方法相比,复合方法评估结果分级明确,与衡量尺度吻合较好,较适用于该煤矿区PAHs的生态风险评估.     

不同载体材料固定化Fusarium. sp修复老化污染土壤中HMW-PAHs的研究

本研究选用玉米、黄瓜和番茄秸秆作为载体材料,固定化PAHs高效降解菌ZH-H_2(Fusarium.sp),通过土壤培养试验对煤矿区农田高环多环芳烃(HMW-PAHs)污染老化土壤进行修复研究.结果表明,土壤培养60 d后,3种材料固定化ZH-H_2处理(Y+B,H+B,X+B)对10种HMW-PAHs总量均有一定的修复效果,其降解率分别为21.65%、16.10%和15.49%,且Y+B处理的修复效果高于其他两种材料处理(p0.05);3种载体材料固定化ZH-H_2对土壤HMW-PAHs不同环数的降解存在一定的差异,其对6环PAHs的修复效果均优于4环和5环;3种材料固定化ZH-H_2对Flt、Pyr、Ba A、Chry、Bb F、Ba P 6种单体的降解也存在明显的不同.对Flt、Pyr、Ba A、Chry、Bb F、Ba P的修复效果表现为Y+B处理显著高于H+B和X+B处理,且Y+B处理中尤其对Bb F(24.20%)、In P(24.24%)的修复效果表现突出;对Bghi P单体的修复效果表现为X+B处理显著高于Y+B和H+B,高达30.95%;3种处理对Bk F、Db A和In P 3种PAHs单体的修复效果无差异显著性.进一步分析与HMW-PAHs降解有关的土壤酶活性发现,土壤木质素过氧化物酶和过氧化氢酶活性在3种秸秆材料处理下呈现了较为相似的规律,均表现为Y+B处理下最高,与固定化ZH-H_2对Flt、Pyr、Ba A、Chry、Bb F、Ba P 6种单体PAHs的修复效果规律相一致;而对于多酚氧化酶活性却呈现了相反的规律,表现为Y+B处理下最低的变化特征.综上,对于煤矿区农田污染老化土壤中10种PAHs总量的修复以玉米秸秆作为菌株ZH-H_2的固定化载体材料最为适宜.