利用零价铁还原土壤中硝基苯类化合物的研究

利用零价铁(ZVI,Fe0)还原技术,对受2-硝基甲苯(OMNB)和2-氯硝基苯(OCNB)这2种硝基苯类化合物污染土壤的修复进行了研究.实验结果表明,在常温常压下,ZVI可有效地将土壤中的OMNB和OCNB还原成相应的苯胺类化合物,当2种硝基苯化合物在土壤中的含量均约为2.5×10-6 mol·g-1,ZVI加入量为25 mg·g-1,于25℃下反应6h,OMNB的还原率可达到97%,OCNB的还原率则高达100%;ZVI对OCNB的还原效率比OMNB稍高;这2种硝基苯类化合物的还原率均随反应时间的延长、ZVI用量的增加、温度的升高而升高,特别是当土壤初始pH值控制在偏酸性时更有利于还原反应的进行.此外,根据实验结果和相关的理论计算对ZVI还原硝基苯类化合物的反应机理进行了初步探讨.     

微生物异化还原铁氧化物体系对硝基苯的降解作用

对地下环境中铁氧化物的生物异化还原作用及其降解硝基苯的特性和效果进行了实验研究.结果表明,铁还原菌对硝基苯具有一定的降解能力,100h后硝基苯降解率>68.5%.微生物异化还原铁氧化物过程对硝基苯具有较好的降解作用,当针铁矿浓度为0.3mg/L时,协同降解效果最好,硝基苯降解率为78.5%.微生物的生长与铁氧化物的还原及硝基苯的降解之间具有明显的相关性.     

超声提取气相色谱法测土壤中硝基苯类化合物

采用超声波提取-气相色谱法测定土壤中7种硝基苯类化合物。硝基苯和对硝基甲苯的方法检出限为0.010 0 mg/kg,其他5种硝基苯类化合物为0.000 1~0.001 0 mg/kg。标准溶液平行测定的RSD在3.7%~4.5%,实际样品的加标回收率为68.6%~120%。结果表明该方法操作简便,线性范围良好,检出限低,精密度好,定性定量准确;经实际样品测定,完全能满足土壤中硝基苯类化合物的监测要求。     

餐厨废弃物腐殖化过程对土壤中硝基苯降解的影响

为研究城市废弃物腐殖化过程对土壤硝基苯的降解效果,采用餐厨废弃物为原料,并添加受硝基苯污染的土壤进行堆肥,研究了腐殖化过程中硝基苯的降解情况以及C/N、Eh与硝基苯降解的关系,并对腐殖化过程中多个理化指标与硝基苯的降解进行了相关性分析。结果表明:经过32 d堆肥,硝基苯含量由69.8 mg/kg降解到5.4 mg/kg,降解率达到92.3%;其中硝基苯含量经过10 d处理已经达到了美国场地修复住宅用地标准的20 mg/kg。硝基苯的降解符合一级动力学方程(T1:R2=0.8860;T2:R2=0.9656)。相关性分析结果表明:Eh与土壤硝基苯的降解率在0.05水平上显著相关,Eh与体系的p H值显著相关,堆肥体系氧化性越高硝基苯相对降解速率越快,其中降解硝基苯的主要为好氧微生物,其降解过程最可能是JS765的氧化途径,堆肥在降解硝基苯方面有较大应用潜力。     

零价铁表面积对泥浆反应体系中硝基苯降解行为的影响

硝基苯能够被零价铁还原成为苯胺. 利用气相色谱分析方法,研究了泥浆体系中零价铁表面积对硝基苯污染底质降解行为的影响. 结果表明,在沉积物中初始w(硝基苯)为8.87 μg/g,按照3.27 g/L最佳比例投加还原铁粉,经2 h反应约有97%的硝基苯被降解;其还原机理为表面接触反应,铁粉总表面积是影响硝基苯降解的主要参数;沉积物中硝基苯降解速率常数(K)和残留量(y)与单位体积泥浆中零价铁总表面积(ρ_a)之间表现为线性和负指数相关性,其关系式分别为:K0.006　5+5.165　87×10－4ρ_a和y8.57exp(-ρ_a/7.66)+0.25;零价铁还原硝基苯的降解过程,其降解动力学符合准一级方程,并且通过SEM扫描电镜发现零价铁在反应过程中表面被严重腐蚀,颗粒组成发生明显改变.      

硝基苯与苯胺类废水生物降解协同作用研究

从各种菌源中分离得到硝基苯和苯胺的高效降解菌,研究其对这2类化合物的降解规律,发现C.perfringens在厌氧条件下主要将硝基苯降解为苯胺,而Pseudomonas mendocina和Klebsiella pneumoniae在好氧条件下可将硝基苯分解为无害化物质,但降解速度较厌氧过程慢。好氧条件下,硝基苯对苯胺的降解有明显的抑制作用,而苯胺对硝基苯的抑制作用不明显,导致混合菌对混合基质的降解速度下降。不同微生物对含硝基苯和苯胺类化合物废水的降解机理表现出明显的差异,高效的微生物应该体现在既能分解初始污染物,又能分解次级产物,实现完全无害化的目标。      

新农药硫肟醚在土壤中的降解

在实验室条件下对新农药硫肟醚[o-(3-苯氧苄基)-2-甲硫基-1-(4-氯苯基)丙基酮肟醚]在不同地区土壤中的降解动态进行了研究.结果表明,硫肟醚在土壤中的降解遵循一级动力学方程.硫肟醚在非灭菌与灭菌长沙粉砂质黏土中的降解速率常数(k)分别为8.106×10^-3和1.630×10^-3,半衰期分别为85.5d和425.2d,微生物对硫肟醚在土壤中的降解具有显著的影响.硫肟醚在3种土壤中的降解速率大小依次为湖南永州重黏土>甘肃天水黏土>辽宁沈阳粉砂质黏土,其降解半衰期分别为46.1,63.8,70.0d,降解速率常数分别为1.503×10^-2,1.087×10^-2,9.904×10^-3.根据国内农药在土壤中的残留期划分标准,硫肟醚属于较易降解类农药.     

Fe^0还原土壤中不同结构甲基和氯代硝基苯

采用零价铁（Fe^0）在常温常压下分别还原土壤中邻、间、对三种氯代硝基苯和硝基甲苯。结果表明：相同取代基在苯环上不同取代位置对还原率的影响差别不大。在硝基芳烃化合物浓度约为2．5×10^-6mol／g,Fe^0加入量为50mg／g,25℃条件下,经过5天反应,邻、间、对三种硝基甲苯的还原率均在70％左右,三种氯代硝基苯的还原率则在90％以上。结合计算机模拟所得的六种硝基芳烃的质子亲和力和电子亲和力,对硝还原这两类硝基芳烃的机理进行了初步探讨。     

厌氧菌对化石燃料中有机硫的还原降解

对硫酸盐还原菌D.desulfuricansM6及模型化合物和原油的脱硫活性。苯并噻吩脱硫率高达96%,硫醇低于10%。一些模型化合物的降解受到正十二烷的抑制,石油重馏分的脱硫率高于原油和轻馏分。在微生物还原降解模式中,与脂肪族含硫化合物相比,芳香含硫化合物中的碳硫键易于受到攻击而降解,某些石油样品的低脱硫率源于样品中硫的赋存形态。介绍了DesulfomicrobiumescambiuK114和Desulfovibriolonggreachill213及其同生群在仅有氮气的环境中对模型物的还原降解。     

硫酸盐还原条件下多环芳烃在土壤中的迁移转化

为研究硫酸盐还原条件下多环芳烃(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons,PAHs)类有机污染物在土壤中的污染分布规律和迁移转化过程,设计了室内土柱淋溶试验,选择菲、蒽和芘作为PAHs的代表,模拟硫酸盐还原条件下PAHs在土壤中的迁移转化过程.监测土壤中PAHs的垂直分布、淋出液中ρ(PAHs)和ρ(SO₄2-)、淋出液的氧化还原电位(E_h)和总体积,并通过质量平衡计算出PAHs的降解率.结果表明:①菲和蒽的相对淋出率总体都不超过2%.120 d后菲和蒽在土壤中的残留率分别为51.87%和51.21%,而芘有90%以上吸附在土壤中,在淋出液中未检出.②随着淋溶时间的延长,土壤中的氧气逐渐被消耗,淋出液中ρ(SO₄2-)和E_h逐渐降低,并趋于稳定,硫酸盐还原作用发生.③3种PAHs在硫酸盐还原条件下都存在一定程度的降解.菲和蒽的降解率相差不大且随淋溶时间的延长逐渐增大,120 d后菲和蒽的降解率分别为47.41%和48.10%,而4环的芘降解速率非常低,120 d后降解率仅为3.61%.      

间歇式生物反应器中PHACs的吸附降解性及动力学特性

利用间歇反应器考察了非那西丁(PNT)、吉非罗齐(GFZ)、咖啡因(CAF)、双氯芬酸(DCF)和胆固醇(CH)5种医药类污染物分别在厌氧、缺氧及好氧条件下的吸附与降解特性,并通过动力学拟合深入考察目标物的降解速率及所符合的反应级数.研究表明,PNT在4 h内就能得到100%的降解,GFZ与CH能通过吸附与降解得到部分或全部去除.好氧条件下目标物的泥水分配系数kp值与降解速率均高于缺氧与厌氧条件,好氧条件下CAF的去除率达到99%以上.5种目标物除PNT外都有不同程度的吸附,目标物的污泥吸附能力为CHDCFGFZCAF;动力学拟合结果表明,生物降解动力学一级反应速率PNTCAF,二级反应速率CHGFZ;DCF几乎不能被生物降解,但符合二级吸附动力学模型,其平衡吸附量最高可达总投加量的71%.     

有机膨润土负载纳米铁去除废水中硝基苯

用具有良好吸附能力的有机膨润土作载体,通过FeSO4与NaBH4反应制得负载型的纳米铁(NZVL/CTMAB-Bent),用XRD、BET对其性能进行了表征.以硝基苯为目标污染物,试验了 -NZVI/CTMAB-Bent对不同起始浓度硝基苯的去除作用,考察了介质PH对其去除效率的影响,并与相同铁含量的纳米铁(NZVI)进行了比较.此外.还对NZVI/CTMAB-Bent还原硝基苯的机理进行了探讨.结果表明,NZVI/CTMAB-Bent对硝基苯的去除能力远高于相同铁含量的NZVI.也明显优于相同含量的有机膨润土和相同铁含量的NZVI对硝基苯去除率的加和.     

地下水化学成分对植物油改性纳米铁还原硝基苯影响

研究了不同地下水化学成分(pH值、Ca2+、Fe2+、Cl-、SO42-)对VOMNI降解硝基苯(NB)的影响.结果表明,经乳化油改性后,纳米铁团聚现象得到改善,分散性提高;VOMNI对硝基苯的还原过程符合一级反应动力学方程,反应速率常数为0.0783min-1;酸性条件下更有利于硝基苯的降解和苯胺的生成;钙硬度对VOMNI还原硝基苯有抑制作用;Fe2+、SO42-、Cl-对硝基苯的降解和苯胺的生成有一定的促进作用.     

生物海绵铁体系降解硝基苯的特性及机理初探

采用硝基苯（NB）模拟废水对生物海绵铁体系进行驯化,考察了NB初始浓度、海绵铁投加量、初始pH值、温度等因素对生物海绵铁体系降解NB的影响,初步探讨了生物海绵铁体系高效降解NB的机理.结果表明：生物海绵铁体系较普通活性污泥系统对NB适应性及氧化作用更强,驯化至第28d对300mg/L NB废水去除率稳定在98%以上,驯化周期比普通活性污泥体系缩短28d;海绵铁的加入大大促进了微生物对NB的降解,NB初始浓度及pH值对生物海绵铁体系降解速率影响较大,该体系适宜的温度范围较广,10~40℃均能高效降解NB,生物海绵铁体系对NB的降解符合零级反应动力学规律;生物海绵铁体系中活性氧化物（ROS）含量明显高于海绵铁体系及污泥体系,尤其是介入铁泥的生物海绵铁体系ROS含量更高,为体系发生较强类Fenton效应提供了条件.在实验确定的最佳工况下,经NB驯化的铁泥与海绵铁形成的生物海绵铁体系,NB降解速率为31.49min^-1,6hNB降解率及TOC去除率分别高达92.0%和63.1%,较单独海绵铁体系与单独铁泥体系降解率的叠加值分别高出22.3%和11.4%.本研究为经济有效地处理NB废水提供了新思路.     

常见有机物对催化臭氧化降解水中硝基苯的影响

考察了有机物甲醛、甲醇、甲酸和邻苯二甲酸二丁酯对单独臭氧氧化和蜂窝陶瓷催化臭氧化工艺去除水中硝基苯降解效果的影响规律.单独臭氧氧化和蜂窝陶瓷催化臭氧化对硝基苯的去除率随着甲醛浓度的升高(0～12 mg·L-1)分别降低了11.6%和9.6%;2种工艺对硝基苯的去除率都随着甲醇浓度的增加(0～16mg·L-1,)先增高再降低,单独臭氧氧化和蜂窝陶瓷催化臭氧化分别在浓度为2 mg·L-1和4 mg·L-1时去除率达到最大值;随着甲酸浓度的增加(0～8 mg·L-1)去除率也都先增高再降低,单独臭氧氧化和蜂窝陶瓷催化臭氧化分别在浓度为0.5 mg·L-1和2 mg·L-1时去除率达到最大值;低浓度的甲醇和甲酸促进了硝基苯的降解,高浓度的甲醇和甲酸抑制了硝基苯的降解.单独臭氧氧化和蜂窝陶瓷催化臭氧化在邻苯二甲酸二丁酯浓度增加(0～10 mg·L-1)的情况下对硝基苯的去除率分别降低了19.7%和18.6%.     

金属离子及盐度对硝基苯厌氧生物降解过程的影响

以硝基苯废水处理反应器内的污泥为菌源,采用间歇反应的方法分别考察Fe3+,Ni2+,Zn2+,Al3+,Cr(Ⅵ)和Cu2+ 6种金属离子及盐度对硝基苯厌氧生物降解过程的影响.结果表明,适宜质量浓度的Fe3+,Ni2+,Zn2+,Al3+和Cr(Ⅵ)可促进硝基苯的降解. 当ρ(Fe3+)为5 mg/L,ρ(Ni2+),ρ(Zn2+)和ρ(Al3+)为1.0 mg/L及ρ〔Cr(Ⅵ)〕为0.50 mg/L时,硝基苯的降解速率提高5%～23%. 当ρ(Fe3+),ρ(Ni2+),ρ(Zn2+),ρ(Al3+),ρ〔Cr(Ⅵ)〕和ρ(Cu2+)分别大于50,10.0,5.0,5.0,5.0和0.25 mg/L时,金属离子开始对硝基苯降解菌产生抑制作用,毒性顺序为Cu2+>Cr(Ⅵ)>Al3+>Zn2+>Ni2+>Fe3+. 硝基苯降解菌生长的最佳盐度为0.25%～1.00%.      

Experimental study on oxidative decomposition of nitrobenzene in aqueous solution by honeycomb ceramic-catalyzed ozonation

The ozonation of nitrobenzene in aqueous solution was carried out in a semi-batch reactor to investigate the degradation efficiency, the effect factors, and the reaction mechanism, where honeycomb ceramic was used as a catalyst. The presence of honeycomb ceramic could improve the degradation rate of nitrobenzene by 15.46% compared to the results of ozonation alone. Under the conditions of this experiment, the degradation rate of honeycomb ceramic-catalyzed ozonation increased by 12.94% with the increase of the amount of catalyst from 1 to 5 blocks. The degradation rates all increased greatly with the increase of temperature and pH of the solution in the processes of honeycomb ceramiccatalyzed ozonation and ozonation alone. But, when the pH of the solution increased to 9.50, the advantage of the honeycomb ceramic-catalyzed ozonation process would be lost. The experimental findings indicated that in the processes of ozonation alone and honeycomb ceramic-catalyzed ozonation, nitrobenzene was primarily oxidized by ·OH free radical in aqueous solution. The adsorption of nitrobenzene was too limited to have an important influence on the degradation rate of nitrobenzene. With the same total dosage of applied ozone, the multiple step addition of ozone showed much higher removal efficiency than that obtained by one step in the two processes.     

硝基苯生产废水治理研究与设计

选择铁碳还原 兼氧生化 好氧生化工艺治理硝基苯生产废水工程。初步探讨了铁碳池中硝基苯的降解原因是还原、聚合作用造成的。治污设施运行结果表明 ,进水水质 :CODCr90 0mg L ,硝基苯浓度 15 3mg L ;出水水质 :CODCr<10 0mg L ,硝基苯浓度 <3.0mg L ,达到GB8978 96二级排放标准     

假单胞菌JX165及其完整细胞对硝基苯的好氧降解

利用Pseudomonas sp. JX165及其完整细胞考察了硝基苯的好氧降解特性,并对其降解机理进行了分析.结果表明,菌株JX165对硝基苯的好氧降解过程,首先还原产生2-氨基酚和苯胺,再经不同的氧化途径彻底降解;在高浓度-＞200mg/L-及高转速-＞200r/min-下,菌株JX165对硝基苯的降解过程会产生更难以降解的偶氮苯类化合物;经硝基苯诱导的JX165细胞中含有硝基苯、2-氨基酚、苯胺及邻苯二酚降解酶,且它们均为诱导酶,其动力学参数分别为K_m(硝基苯)=34.12mg/L,V_{max(硝基苯)}=3.01mg/(L.min);K_{m(2氨基酚)}=43.49mg/L,V_{max(2氨基酚)}s =2.56mg/-L-min-;K_{m(邻苯二酚)}51.03mg/L,_{Vmax(邻苯二酚)}=1.32mg/_(L-min);K_{m（苯胺）}=57.15mg/L,V_max(苯胺)=0.79mg/(L.min)