Fenton法与光Fenton法降解2,4-D的研究

对Fenton法与光Fenton法降解农药2,4-D进行了研究.探索了反应条件对降解效果的影响;确定了反应动力学和处理效率;同时考察了主要阴离子对反应效率的影响;以及不同条件下体系中羟自由基(·OH)的产生规律.结果表明,过氧化氢或亚铁离子的浓度过低或过高都对2,4-D的降解有不利影响,氧化剂与催化剂之间的最佳比例为5:1,最佳初始pH值在3.0-3.5之间.在最佳条件下,氧化剂与2,4-D比例为1:1时,可在10min内降解85%的农药,TOC去除率也达80%以上.引入紫外线,可在降低氧化剂剂量下达到同样效果.碳酸根和磷酸根分别在不同程度上影响2,4-D的降解效率.各种条件对体系中·OH产生效率的影响与2,4-D降解效果的变化规律一致,说明·OH是导致2,4-D降解的活性基团.     

铁锰矿类Fenton异相光催化降解有毒有机染料

选取6种天然铁锰矿石为光催化剂,以可见光(λ＞420nm)照射下活化H2O2降解有机染料罗丹明B(Rhodamine B,RhB)为探针反应,筛选出活性较高的天然矿石(磁赤铁矿)催化降解RhB及2,4-二氯苯酚(2,4-Dichlorophenol,DCP).实验表明,可见光下磁赤铁矿在pH=7.0的介质体系,H2O2浓度为3×10-3mol·l-1条件下可有效降解RhB.通过反射紫外光谱、原子吸收分光光度法、XRD初步表征了磁赤铁矿组成结构;采用紫外-可见吸收光谱(UV-vis)、红外光谱(IR)、总有机碳(TOC)测定等方法,研究了其可见光照射下对RhB光催化降解特性.结果表明,在实验条件下RhB矿化率达60%,DCP矿化率达到63.93%.利用电子自旋捕捉技术(ESR)跟踪测定RhB降解过程中氧化物种,表明催化降解过程涉及羟基自由基(·OH)氧化过程.拟定异相矿石类Fenton体系与传统均相Fenton体系相比,具有反应介质pH范围宽(3.0—7.0)、可见光激发及催化剂易得廉价等优势.     

Fenton法和类Fenton法降解土壤中的二苯砷酸

本文对Fenton法与类Fenton法降解土壤中的二苯砷酸(diphenylarsinic acid,DPAA)进行了研究. 考察了H2O2投加量和催化剂种类(Fe2+/Fe3+)对红壤及黑土中DPAA降解效果的影响,并采用高效液相色谱-质谱联用法(HPLC-MS/MS)对降解中间产物进行了初步鉴定. 结果显示,针对红壤与黑土分别采用类Fenton法与Fenton法,在H2O2投加浓度为1 mol·L-1,含铁催化剂浓度为0.25 mol·L-1,土水比为1:3,反应时间为1 h的条件下,红壤及黑土中DPAA的降解率均可达到65%以上. HPLC-MS/MS的分析结果表明,DPAA可脱苯环形成降解产物苯砷酸(phenylarsinic acid,PAA),而PAA进一步氧化生成无机砷,这可能是Fenton/类Fenton法降解DPAA的途径之一.     

Fenton氧化法修复石油污染土壤的研究进展

传统的Fenton氧化法(Fe2+/H2O2)因反应速度过快、需要定期补充Fe2+、控制pH值≤3等方面的限制而影响到石油烃类污染土壤的修复效果.本文综述了近年来Fenton反应中氧化剂、催化剂的改进及其对土壤中石油污染物的去除效率,揭示了土壤性质、反应条件、污染物结构及非均相催化剂比表面积等因素对去除效率的影响,介绍了超声波前置处理后,Fenton试剂与土壤上解吸的石油污染物接触几率的增加及石油烃类可生物降解性的提高,促进了微生物的后续处理效果,并对该领域的研究趋势进行了展望.     

Fenton反应中氧化还原电势的变化规律

Fenton反应中,由于各种介质价态及形态的改变,氧化还原电位(ORP)也随之发生变化．在滴加H2O2过程中,H2O2／[Fe^2 ]0的摩尔比小于0．75时,ORP的升高是一个快速过程;大于0．75后,ORP的变化趋于缓慢．当体系中没有加入有机物时,随着过量H2O2的加入,Fe^2 以微量且较稳定的浓度存在,体系的ORP也保持较稳定的状态;当加入石油烃后,伴随着H2O2浓度降至微量,少量Fe^3 能被有机自由基还原成Fe^2 ,相对应的ORP也出现下降．不同H2O2浓度对应不同的ORP曲线,H2O2浓度愈高,ORP最大值出现得也愈迟．通过研究ORP的变化规律,进一步揭示了Fenton反应的机理．     

Fenton法降解水中布洛芬

采用Fenton法降解水中布洛芬,考察了H2O2投加量、FeSO4·7H2O与H2O2的比值、初始pH、反应时间等因素对布洛芬去除率的影响,通过正交实验确定影响作用大小依次为: [Fe2+]∶[H2O2]的物质的量之比＞H2O2的投加量＞pH值,最佳的反应工艺条件为:H2O2的投加量为3 mL·L-1,[Fe2+]∶[H2O2]的物质的量之比为1∶10,反应初始pH值为3,反应时间为40 min. 在最佳条件下布洛芬的去除率达到86%以上.同时对布洛芬降解反应动力学进行了研究,发现Fenton降解布洛芬符合二级反应动力学规律.     

城市垃圾渗滤液的Fenton氧化法预处理试验

采用Fenton法将城市垃圾渗滤液进行催化氧化后,再投加聚合铁进行混凝沉淀处理,结果表明,当FeSO4·7H2O的投量为0.2%,H2O2/FeSO4·7H2O为11,聚合铁的投量为1.2‰时,CODCr去除率为68.2%,色度去除率为98%。研究了原水pH值、FeSO4·7H2O和H2O2的投加量、反应时间及聚合铁的投量对CODCr的影响。     

Fenton氧化对印染污泥脱水性能的影响

采用Fenton氧化法对印染污泥进行预处理,研究印染污泥中TSS、VSS、CST、SRF等脱水性能指标的变化规律.结果表明,当pH值为2.0,H2O2和Fe2+投加量分别为428 mg·g-1(干泥)和42.8 mg·g-1(干泥),反应时间1.5 h、反应温度80 ℃时,Fenton氧化后印染污泥的脱水效果最佳.在该条件下,TSS由18.66 g·L-1下降至4.82 g·L-1,去除率为74.17%;CST和SRF分别由98.6 s和6.03×1011 s2·g-1下降至18.9 s和8.42×1010 s2·g-1;污泥的平均粒径和中值粒径分别由53.8 μm和42.9 μm下降至19.8 μm和16.2 μm.     

Fenton氧化法处理生物性污染废水

采用Fenton氧化法对经化学混凝沉淀处理后的生物性污染废水进行深度处理.通过正交试验和单因素实验,研究H2O2投加量、溶液pH值、反应时间和H2O2/Fe2+(摩尔比)四个主要因素对有机污染物去除效果的影响.实验结果表明H2O2投加量的影响明显高于其它三个因素,影响能力从大到小依次排序为:H2O2投加量溶液pH反应时间H2O2/Fe2+.反应的最佳工艺条件为:H2O2投加量为0.088mol·l-1,溶液pH值在3.5左右,反应时间为4h,H2O2/Fe2+为20：1.在此条件下,经Fenton氧化法深度处理后的出水细菌总数和三磷酸腺苷均未检出,保障出水的生物卫生安全性;同时其相对抑光率为10%,属低水平毒性.此外,其化学需氧量小于76mg·l-1,氨氮、总氮、总磷分别为1.10mg·l-1,2.92mg·l-1和0.002mg·l-1,出水满足《城镇污水处理厂污染物排放标准(GB8918-2002)》一级B标准.     

Fenton氧化处理垃圾膜滤浓缩液

本文以混凝预处理后的上海老港垃圾填埋场渗滤液纳滤浓缩液为研究对象,采用混凝预处理、Fenton氧化法和生化法相结合的工艺对其进行处理,将其出水COD从2930 mg·L-1降至100 mg·L-1以下.采用响应曲面法研究了Fenton氧化法处理经过混凝预处理纳滤浓缩液过程中,各个影响因素之间的相互作用关系,并确定了最佳实验条件,即FeSO4·7H2O投加量为62.5 mmol·L-1、H2O2投加量为121.8 mmol·L-1、初始pH 3.0.在此条件下,Fenton氧化法可使混凝预处理出水的COD降低39.0%.进一步研究表明,Fenton氧化后纳滤浓缩液中芳香环类污染物减少、腐殖化程度降低.经过3 h的Fenton氧化法处理后,BOD5/COD从纳滤浓缩液原液的0.02上升到0.29.将垃圾渗滤液纳滤浓缩液Fenton氧化法处理后出水与垃圾填埋场渗滤液的纳滤出水1∶1混合,进行序批式活性反应器（SBR）处理,在水力停留时间为2 d时,出水COD可降低至96.0 mg·L-1.     

地下环境中铁氧化物生物异化还原耦合降解硝基苯的影响因素研究

通过静态实验模拟地下水厌氧环境,研究了碳源、电子受体、初始微生物量和硝基苯浓度等因素对地下环境中微生物异化铁还原作用耦合降解硝基苯的影响。实验选取乙酸铵、葡萄糖、柠檬酸铵为碳源,针铁矿、赤铁矿为电子受体,进行异化铁还原协同耦合降解硝基苯。结果表明：乙酸铵为碳源时硝基苯的降解率最高为78.5%;针铁矿作电子受体时硝基苯降解效果比赤铁矿好,且0.3 mg·L-1效果最好;微生物量对耦合体系中硝基苯降解率有影响但并不显著,最适宜的初始微生物量为4×108cells·mL-1;硝基苯质量浓度在50～150 mg·L-1时,硝基苯浓度与降解率呈负相关,其中对50 mg·L-1的初始硝基苯质量浓度降解效果最好。因此,碳源和电子受体对地下环境中微生物异化铁还原作用耦合降解硝基苯具有重要的影响。     

植物油改性纳米铁修复硝基苯污染地下水的研究

实验室条件下,液相还原法FeSO4·7H2O和KBH4反应制备纳米铁,用XRD、TEM对其性能进行表征,结果表明该纳米铁平均粒径为50 nm,主要成分为α-Fe0。实验室进一步制备植物油改性纳米铁,TEM表明油膜均匀包覆在纳米铁颗粒表面,且纳米铁粒子分布均匀,分散较好。厌氧条件下,纳米铁与硝基苯反应,研究纳米铁和植物油改性纳米铁对硝基苯的降解性能,以及不同初始铁投加量、植物油质量分数、初始 pH 对硝基苯降解的影响。研究表明,纳米铁和植物油改性纳米铁均对硝基苯有较强的降解能力,理论摩尔比下,1 h内纳米铁和改性纳米铁对硝基苯的降解率达99.85%和56.74%;油膜质量分数为1%和2%的改性纳米铁降解硝基苯效果较好;随着初始纳米铁投加量的增加,硝基苯的降解越快;初始pH对改性纳米铁降解硝基苯有一定影响,酸性条件有利于改性纳米铁降解硝基苯。     

土壤和地下水中污染物迁移模型研究进展

国内外学者已建立了多种模型来描述污染物在土壤和地下水中的环境行为。要选择一个合适的模型在实际中成功地应用,或建立一个新的模型,必须掌握和了解污染物迁移模型的研究现状。文章评述了现有的模型,并对模型的结构作了一定的阐述。     

Characteristics and mechanisms of 4A zeolite supported nanoparticulate zero-valent iron as Fenton-like catalyst to degrade methylene blue

4A zeolite supported nanoparticulate zero-valent iron (nZVI/4A zeolite), synthesized through borohydride reduction method, was used as a catalyst with H₂O₂ to build Fenton-like reaction system to degrade methylene blue (MB) in model wastewater. The characteristics and primary mechanisms of the catalyst were investigated. The results show that nZVI/4A zeolite has the potential as a Fenton-like catalyst, and (about 30 mg/L) MB was degraded completely in 3 h with 10 mM H₂O₂, 0.2 g/L catalyst, and initial pH of 3.0. The MB degradation rates were obtained at least 70% in the tests with initial pH ranged from 2.0 to 9.0 and the catalyst dose rose from 0.2 to 5.0 g/L. Importantly, the catalyst also has a distinctive ability to increase the solution pH value from its initial acidic pH and then maintain the value at close to neutrality. This ability was controlled by both the initial pH and the catalyst dose. MB degradation clarified that hydroxyl radical was the dominated active oxidative specie in the tests with initial acidic pH and low catalyst dose (less 2.5 g/L); otherwise, Fe(VI) oxidation was the main mechanism for MB degradation; and the two processes shared synergistic effect in MB degradation in the present test. The catalyst has high operational stability in both of the composites with low iron leaching (less 2%) and catalyzing ability. Therefore, nZVI/4A zeolite has great potential as a Fenton-like catalyst and is used with H₂O₂ to build Fenton-like system which could be used to degrade MB efficiently.     

河北省藁城市蔬菜种植区化肥施用与地下水硝酸盐污染研究

通过农户问卷调查和地下水田间取样分析 ,主要对河北省藁城市蔬菜种植区的化肥施用与地下水硝酸盐污染现状进行了研究。结果表明 :2 0 0 1年藁城市蔬菜种植区化肥施用纯量为 1 4 0 8.6kg·hm-2 ,其中氮肥施用纯量为 84 0 .8kg·hm-2 ;藁城市各蔬菜种植模式下氮肥施用量由高到低的顺序依次为大棚 >温室 >中棚 >小棚 >地膜 >露地 ;温室、中棚和露地蔬菜区地下水硝酸盐含量最高值出现在 8月 ,而地膜蔬菜区则在 1 1月 ;各蔬菜种植模式对地下水影响的大小顺序为地膜 >中棚 >温室 >露地 ,影响因素主要有密集度、种植模式、种植年限、氮肥施用量和土壤质地等。     

猪场废水灌溉对地下水中氮素的影响

应用猪场废水处理工程中产出的厌氧水不同灌溉量和3个处理阶段V（出水）∶V（地下水）=1∶5混合对冬小麦-夏玉米轮作系统连续进行3年小区灌溉试验,地下水中总氮、铵态氮、硝态氮和亚硝态氮等指标的监测结果表明：（1）厌氧水不同灌溉量条件下地下水中4种氮素含量总体呈现高量厌氧水（Ha）〉中量厌氧水（Ma）〉低量厌氧水（La）的变化趋势;（2）混水灌溉处理地下水中4种氮素含量均呈V（原水）∶V（地下水）=1∶5混合（Tog）〉V（厌氧水）∶V（地下水）=1∶5混合（Tag）〉V（仿生态塘水）∶V（地下水）=1∶5混合（Teg）的变化趋势。文章的研究能够为制定合理的猪场灌溉制度提供数据支撑。     

A study on the landfill leachate and its impact on the groundwater quality of the greater area

Characterisation of the leachate originating from the Ano Liosia landfill (situated in Attica region, Greece) as well as assessment on the quality of the local aquifer were carried out. The experimental results showed that most of the parameters examined in the leachate samples such as colour, conductivity, TS, COD, NH₃–N, PO₄–P, SO₄ ^2–, Cl^–, K⁺, Fe and Pb were found in high levels. The organic load was quite high since the COD concentrations were in the range of 3250–6125mgL^–1. In addition, the low BOD/COD ratio (0.096–0.195), confirmed that the majority of this organic matter is not easily biodegradable. The groundwater near the landfill site was characterised as not potable and not suitable for irrigation water, since most of the physical and chemical parameters examined – such as colour, conductivity, DS, hardness, Cl^–, NH₃–N, COD, K⁺, Na⁺, Ca²⁺, Fe, Ni and Pb exceeded the permissible limits given by EE, EPA and the Greek Ministry of Agriculture. Furthermore, this study presents the application of the hydrologic evaluation of landfill performance (HELP) model for the determination of the yearly leakage from the base of the landfill after the final capping.     

太行山山前平原区地下水下降对该区土壤性质的影响

太行山山前平原区的地下水持续下降,对土壤成土条件产生了重大影响。通过对太行山山前平原区地下水及地下25 m内土层的土壤含水量进行研究,发现由于该区地下水下降引起饱和含水量土壤层由原来的地下1-2米,演变成现在的30-40米以下,土壤水库储水量显著降低;通过毛管水上升模拟试验,证实地下水已经不再参与土壤的形成过程,该区土壤的成土条件已经发生变化,土壤由潮土向褐土的方向发展。     

CFCs地下水年龄示踪技术的原理、应用及展望

CFCs是一种合成的含氯离子和氟离子的有机化学品,主要组成包括CFC-11、CFC-12与CFC-113等。其自1930年以来开始被大量生产,年生产量达106t。由于其具有挥发性与良好的化学稳定性,通过量化地下水中CFCs的平衡分压,将该平衡分压与大气CFCs浓度变化标准曲线进行对比,即可确定目标区域地下水的年龄。自20世纪70年代中期美国首次尝试利用CFCs用于研究地下水年龄以来,国际上日益重视,广泛开展了其在确定地下水年龄、揭示浅层地下水和深层地下水之间的水力联系、确定地下水各种来源水的混合比例等地下水循环演化方面的研究,但目前中国等发展中国家对该技术的研究及应用还处于初步发展阶段。从CFCs的特性、生产及环境释放入手,阐述CFCs测试技术的关键环节——地下水的野外采样、CFCs的提取、测定及CFCs方法测定地下水年龄的原理与计算方法,并以全球视角对CFCs年龄示踪技术在国内外的应用进行综述。在比较分析目前测定地下水年龄测定的主要方法中,指出CFCs环境示踪技术相比SF6、3H/3He等其它环境示踪技术具有分析便捷、价格适中、精度较高的显著优点,特别是在已经做过历年大气CFCs浓度监测等相关研究的地区的应用。     

Arsenic in groundwater in six districts of West Bengal,India

Arsenic in groundwater above the WHO maximum permissible limit of 0.05 mg l^–1 has been found in six districts of West Bengal covering an area of 34 000 km² with a population of 30 million. At present, 37 administrative blocks by the side of the River Ganga and adjoining areas are affected. Areas affected by arsenic contamination in groundwater are all located in the upper delta plain, and are mostly in the abandoned meander belt. More than 800 000 people from 312 villages/wards are drinking arsenic contaminated water and amongst them at least 175 000 people show arsenical skin lesions. Thousands of tube-well water in these six districts have been analysed for arsenic species. Hair, nails, scales, urine, liver tissue analyses show elevated concentrations of arsenic in people drinking arsenic-contaminated water for a longer period. The source of the arsenic is geological. Bore-hole sediment analyses show high arsenic concentrations in only few soil layers which is found to be associated with iron-pyrites. Various social problems arise due to arsenical skin lesions in these districts. Malnutrition, poor socio-economic conditions, illiteracy, food habits and intake of arsenic-contaminated water for many years have aggravated the arsenic toxicity. In all these districts, major water demands are met from groundwater and the geochemical reaction, caused by high withdrawal of water may be the cause of arsenic leaching from the source. If alternative water resources are not utilised, a good percentage of the 30 million people of these six districts may suffer from arsenic toxicity in the near future.