水处理用活性炭改性研究

利用锆和氯化十六烷基三甲铵共同改性活性炭,制备一种新型去除污水中硝酸盐和磷酸盐的水处理吸附剂,并考察吸附剂加量、反应温度、pH值、共存阴离子等影响因素对吸附效果的影响。结果表明:锆-氯化十六烷基三甲铵改性活性炭(Zr-CTAC-AC)吸附剂适用于硝酸盐和磷酸盐浓度在100mg/L以下的污水,随着Zr-CTAC-AC加量的增加,硝酸盐、磷酸盐去除率逐渐增加,单位吸附量逐渐下降,Zr-CTAC-AC加量为8g/L时,硝酸盐去除率为79%,Zr-CTAC-AC加量为4.0g/L时,磷酸盐去除率可达91%,但应在较低的pH值范围内使用;反应温度对Zr-CTAC-AC的吸附效果影响不大;共存Cl-、HCO3^-和SO4^2-可使硝酸盐的吸附率降低,但对磷酸盐吸附率影响较小;1mol/L NaCl溶液可使吸附到Zr-CTAC-AC表面的硝酸盐90.9%左右被解吸出来,1mol/L NaOH溶液可使吸附到Zr-CTAC-AC表面的磷酸盐78.4%左右被解吸出来。Zr-CTAC-AC能够有效去除污水中硝酸盐和磷酸盐,制备方法简单,且可循环利用,处理成本低。     

Enhancing the adsorption function of biochar by mechanochemical graphitization for organic pollutant removal

• Mechanochemical treatment reduced the calcination temperature for biochar synthesis. • Biochar is converted to graphite after mechanochemical treatment. • Biochar was reduced to nanoscale after mechanochemical treatment. Biochar (BC) has been extensively studied as adsorbent for the treatment of water pollution. Despite the distinct advantages, the high calcination temperature and low adsorption capacity of pristine BC limit its practical applications. Most of the former studies focused on the structure and/or surface modification to improve the adsorption capacity of BC. However, the harsh experiment conditions involved in the biochar modification limited the application in industrial level. Herein, we introduced mechanical treatment into BC preparation to reduce the calcination temperature and improve the adsorption capacity simultaneously. The results indicated that the calcination temperature was reduced and the adsorption capacity of the treated BC was improved after mechanochemical treatment. Characterization of the samples disclosed that BCs were graphitized with the particle size reduced to nanoscale after treatment. Adsorption tests indicated that the mechanochemically treated BCs showed much better removal performance of organic contaminants than that of pristine BCs. For instance, among four pristine BCs (BC600, BC700, BC800, and BC900), only BC900 has strong adsorption capacity for MB, while BC600 has low adsorption capacity (1.2 mg/g). By comparison, the adsorption capacity of MB increased greatly to 173.96 mg/g by BC600-500/1 (treated at 500 r/min for 1 hour). To optimize the mechanochemical treatment, the effects of rotation speed and agitation duration were also investigated.     

城市湿地损失和内涝灾害响应的遥感分析——以武汉市南湖为例

随着快速的城市化，城市湿地不断转化成建设用地，这打破了城市水量循环的均衡，城市内涝灾害的敏感性和危害性随之提高。选取城市快速扩张的武汉市南湖地区，基于1988～2015年近30 a南湖湿地多时相遥感影像，以武汉市南湖2016年7月内涝灾害为对象，运用遥感和GIS手段，分析南湖湿地损失过程、驱动因素以及城市涝灾害的响应情况。结果表明：（1）1988~2015年间南湖湿地持续损失，累计消减1 563 hm2；南湖湿地损失经历了快速损失（1988~1996）急剧损失（1996~2004）缓慢损失（1996~2010）相对静止（2010~2015）的4个阶段，每个阶段南湖湿地转化为建设用地量分别为35.3、135、30、5.4 hm2；损失过程从南湖湿地北部开始，逐渐向南部蔓延；（2）环湖地区房地产发展是湖泊湿地损失的主要原因,52%的损失湿地转换为住宅用地；（3）85.7%的内涝灾害区域位于原湖泊湿地内；南湖地区海拔较低，随着住宅用地以及其他建设用地对湖泊湿地的侵占，南湖地区不透水面面积增加，湿地蓄水排水能力下降，在降雨量较多的时段，原湖泊湿地区域更容易受到内涝侵袭。 关键词： 城市湿地; 湿地损失; 内涝灾害; 武汉市南湖     

不同培养条件下锰过氧化物酶(MnP)的合成及其对甲基橙的降解

高效、大规模、低成本合成木质素降解酶是直接采用其降解难降解有机污染物所必须解决的问题.对锰过氧化物酶(MnP)降解甲基橙和在非灭菌的反应器中连续合成MnP的可行性进行考察.结果表明,在采用2 mmol H2O2和1.5 mmol MnSO4的降解体系中,获最大脱色效果,且100、200和300 U/L的MnP可在8h内将甲基橙分别脱色18％、23％和35％;在非灭菌的反应器水平上实现了固定化培养的P.chrysosporium连续23 d合成MnP,但MnP酶活仅为2～ 23 U/L,难以酶解甲基橙;然而,在摇瓶培养条件下固定化的P.chrysosporium合成的MnP却能达1 152 U/L.因此,直接采用MnP对污染物进行降解以及在非灭菌的反应器中持续合成MnP是可行的,但就在非灭菌条件下如何提高MnP的合成量还有待开展深入的研究.     

Dissipation kinetics and residues of triazolopyrimidine herbicides flumetsulam and florasulam in corn ecosystem

The dynamic and residues of florasulam and flumetsulam in corn field ecosystem were investigated using quick, easy, cheap, effective, rugged, and safe (QuEChERS) procedure with high-performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry (HPLC-MS/MS). The limits of quantification (LOQs) of the proposed method ranged from 0.005 to 0.01 mg/kg. Mean recoveries and relative standard deviations (RSDs) of the two compounds in all samples at three spiking levels ranged 94–110 % and 2.0–9.2 %, respectively. Florasulam and flumetsulam degradation followed first-order kinetics with half-lives 1.7–2.9 and 3.3–8.7 days in soil and 1.3–1.8 and 0.9–1.7 days in plant, respectively. The residues in all the samples were found to be less than the LOQs at preharvest intervals of 53 and 78 days. The results suggest that the combined use of florasulam and flumetsulam on corn is considered to be safe under the recommended conditions and can be utilized for establishing the maximum residue limit (MRL) of florasulam in corn in China.     

重点流域水系沉积物中多环芳烃标准样品制备

环境标准样品是监测过程中重要的质量控制手段,中国受天然基体标准样品制备技术的制约,尚未拥有自己的沉积物中多环芳烃标准样品。为制备符合中国重点流域沉积物类型及多环芳烃浓度水平的沉积物标准样品,对中国6个重点流域的沉积物进行了采样,获得了制备多环芳烃标准样品的原料。分析常温及冷冻2种干燥方式对多环芳烃的影响,为制备大批量多环芳烃标准样品提供数据支持。对11个点位样品采用气相色谱质谱法测定16种优控多环芳烃化合物浓度,结果表明,样品均匀性良好,样品中多环芳烃检出率在99%以上,江河沉积物样品中多环芳烃浓度区间为664~2.91×103μg/kg,湖泊样品最高值达到1.25×105μg/kg,其主要污染源是化学燃料的燃烧。为中国制备水系沉积物中多环芳烃标准样品积累了技术基础。     

气相色谱-质谱法测定大气中98种挥发性有机物

通过色谱-质谱联用法(简称GC-MS),利用低温冷阱技术对大气中的VOCs进行浓缩富集,然后经过加热解吸分别至毛细管色谱柱和FID检测器及MS检测器,对大气中98种挥发性有机化合物(VOCs)进行分离、定性、定量测定。方法检出限为0.008×10-9~0.100×10-9(V/V);线性相关系数的平方值为0.992 7~1,相对标准偏差为4.0%~20.2%,总体标准偏差为0.154 2~0.952 1。     

低剂量丙烯酰胺多世代持续暴露对秀丽隐杆线虫的损伤作用

论文研究了丙烯酰胺(acrylamide,AA)低剂量多代持续暴露对模式生物秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans,C.elegans)的发育、生殖、寿命和捕食行为能力的影响。将线虫暴露于不同剂量水平的AA中,检测对当代线虫的发育周期、后代数量、寿命和捕食行为的影响,结果显示,1.0 mmol·L~(-1)AA水平可诱发当代线虫发育周期延长和后代数量减少(P 0.05),0.05mmol·L~(-1)和0.001 mmol·L~(-1)水平可分别诱发捕食行为能力下降和寿命缩短(P0.05)。进一步选取对当代线虫不产生明显损伤效应的AA剂量,将线虫进行多代持续暴露处理,结果显示,0.01 mmol·L~(-1)AA分别可在第2代g1和第3代g2诱发发育周期延长和后代数量减少(P0.05),0.005 mmol·L~(-1)AA可在第2代g1引起摄食行为能力下降,0.0001 mmol·L~(-1)(约7μg·L~(-1),低于推测人的平均AA暴露水平)的AA在第2代g1即可诱发寿命缩短(P0.05)。以上结果表明AA生物学毒性可以在后代间积累,极低剂量AA多代持续暴露仍可诱发生物学损伤。     

江苏省2014-2016年臭氧污染区域特征分析

分析2014—2016年江苏省O₃污染状况，以及苏北、苏中和苏南3个典型区域O₃年度、季度、日变化和频度占比等分布特征。结果表明，江苏省的O₃空间分布呈现北低南高，2014—2016年的O₃超标占比由18.4%上升至34.9%；2016年苏北、苏中和苏南地区O₃-8h第90百分位数与2014年相比，上升2.7%，21.8%和3.3%；3个区域夏季O₃-8h均值最高，春、秋2季次之，冬季最低；O₃-1h日变化呈单峰状态，最低值出现在06:00—07:00，最高值出现在15:00—16:00；2016年3个地区的O₃频度占比均呈正态分布，主要集中在40~80 μg/m³，所占比例均>15%；苏中和苏南区域2016和2014年相比O₃频率占比的变化幅度较大，苏北地区变化幅度不大。指出，江苏省的O₃污染程度在逐年提高，污染范围从苏南逐渐往中部和北部城市扩大。     

常州市春节期间污染物相关性分析

分析了常州市2017年春节前后各污染物浓度的关联性和差异性。结果表明,除O_3外,春节期间各污染物均值均低于春节前后,春节前后随着污染源的变化,污染物之间的相关性表现出较为明显的差异。SO_2与PM_(2.5)、PM_(10)、CO和NO_2的相关性均较春节前后有显著下降;爆竹集中燃放时间段,CO与综合指数、PM_(2.5)和PM_(10)之间的相关系数0.96;而在烟花爆竹燃放相对较少的初三和初四,该相关系数0.6。工业减产停产和机动车使用减少对空气质量改善有较大贡献,而在不利气象条件下,烟花爆竹可导致空气质量在短时间内恶化。