碳基材料与挥发性有机污染物相互作用行为和机制研究进展

挥发性有机物(VOCs)是常见的污染物，可通过工农业生产活动进入环境，并对生态环境和人类健康构成潜在威胁。碳基材料具有多种优点且极具工程应用潜力，被广泛应用于VOCs污染防治的研究中。因此明确碳基材料与VOCs间的作用机制有着切实的环境意义。首先综述了VOCs的主要来源、危害。并以碳基材料为主要关注对象，论述了各种改性或未改性碳基材料对VOCs的吸附和降解效率；详细介绍了吸附和降解过程中两者间可能发生的作用机制；然后从碳基材料和VOCs本身的物理化学性质以及环境因素角度出发，探讨碳基材料吸附或降解VOCs过程中的影响因素；最后阐明了两者之间的关联和区别，总结出判定去除VOCs过程中相互作用的方法。基于此，碳基材料在VOCs治理过程中起到重要作用，具有重要的环境意义。研究成果可为碳基材料的结构调控方向、应用性能评价及其在VOCs吸附或降解中的应用提供参考。     

不同热处理条件对亚麻酸中持久性自由基产生的影响

本研究采用电子顺磁共振波谱仪和紫外分光光度计,分别测定不同热处理方式和时间下,亚麻酸中持久性自由基信号和化学结构特征,以期探究亚麻酸结构变化及其自由基形成位点间的关系.结果表明,亚麻酸在电炉加热和微波复热后均能产生自由基,且复热后样品中的自由基信号强度明显增强,并随微波复热时间的增加而增强.这归因于电炉加热对亚麻酸起到启动作用,并提高其分子极性,而后在氧气的引入和微波辐射的作用下,导致其共轭双键断裂,进而产生以氧为中心的自由基(g因子值 2.0040).微波复热时间增加时,衰减速率常数K随之增加,相应的,半衰期t_(1/2)随之减少.这是由于随着微波复热时间的增加,产生的较短寿命、高自旋的自由基增多.亚麻酸样品的羟基自由基随微波加热时间的增加而增强,这是因为微波加热有利于促进过氧化物的生成及其O—O键的断裂,进而贡献羟基自由基的形成.     

不同钝化剂对土壤环境中重金属有效性和微生物群落的影响

以云南省澜沧拉祜族自治县铅矿区农田污染土壤为研究对象,采用土培实验的方法,研究生物炭、腐殖土和海泡石单施及配施条件下,土壤Pb、Zn和Cd有效态含量、重金属形态分布及微生物群落的变化.结果表明,腐殖土和生物炭改良剂均能有效地降低生物有效态Pb、Zn和Cd的含量,低剂量海泡石的添加修复效果不明显.其中,腐殖土的施入使土壤中有效态Pb、Zn和Cd含量降低了42.27% 、45.38%和21.99% ;腐殖土和生物炭复合修复使有效态Pb平均降低了60.30% .土壤重金属各赋存形态的分级提取结果表明,生物炭和腐殖土会使Pb和Zn向趋于较稳定的形态转化,果木生物炭的单施和与腐殖土混施均增加了Pb和Zn残渣态所占比例. 5%复合剂(秸秆生物炭与海泡石)、2%复合剂(秸秆生物炭与腐殖土)修复后土壤微生物总量分别增加了80.29%和68.52% ;丛枝菌根真菌数量分别增加了92.39%和59.78% .因此,对于酸性土壤而言,生物炭与腐殖土复合改良剂更有利于土壤环境的修复.     

环境中黑炭测定方法的研究进展

环境介质中黑炭含量的测定不仅能够准确评估环境黑炭储量,也是表征黑炭性质的重要环节,研究与发展环境黑炭测定技术是探究全球碳循环和黑炭环境效应的重要基石.本文依据测定原理,将黑炭测定方法分为化学氧化法、热氧化法、分子标志物法和光学法,介绍了各种技术的发展与测定特点,并根据黑炭基准材料指导委员会推荐的12种标准物质测定结果,比较了不同黑炭测定方法测定结果存在差异的主要原因,总结归纳了每种测定方法的优缺点.另外,基于研究现状分析,指出黑炭测定方法的比较性研究、黑炭性质精确描述技术的丰富与发展、多种方法结合使用描述黑炭性质、监测黑炭降解周期内的性质变化及其自身降解可能造成的环境影响将成为未来环境介质中黑炭研究领域的重点.     

过氧化氢氧化对生物炭表面性质的改变及其对双酚A吸附的影响

本研究以H_2O_2作为氧化剂模拟生物炭在土壤中的化学老化过程,并通过其被氧化前后表面性质和对双酚A吸附能力的差异,来评估生物炭在土壤中的稳定性及其老化后与双酚A的相互作用。结果表明,经过为期7 d的氧化,H_2O_2的氧化使200℃下制备的生物炭结构片段流失,其吸附性能降低以及生物炭总量减少;而500℃下制备的生物炭虽然碳损失率较低,但由于其极性增强和芳香性减弱导致其吸附性能减弱。2种生物炭在土壤中长期暴露后都可能导致其吸附双酚A能力下降,相对于200℃下制备的生物炭,500℃下制备的生物炭老化后吸附双酚A的能力下降程度更大。