水溶性羧甲基壳聚糖对Cd2+的解吸行为研究

为改善壳聚糖(CTS)的水溶性及对重金属的配位能力,合成水溶性好并能与重金属形成配位作用的水溶性羧甲基壳聚糖(WSCC),研究了WSCC对镉的增溶、解吸行为,考察了pH、离子强度、有机质含量和WSCC初始浓度对镉的解吸影响。结果表明:WSCC对碳酸镉的增溶效果显著,当其质量浓度为2g/L时溶液中Cd2+可达到275mg/L;WSCC对镉解吸能力随着土壤中有机质含量的增加而降低,pH的升高、离子强度的增加和WSCC初始浓度的增加有利于镉的解吸;WSCC对镉污染土壤的解吸更符合准二级动力学方程,该静态解吸研究可以为镉污染土壤的修复提供基础信息及依据。     

甘氨酸-β-环糊精对西玛津和镉的毒性影响研究

为了评估甘氨酸-β-环糊精对环境中有机污染物和重金属的生态毒理影响,以斜生栅藻为受试生物,分别进行了甘氨酸-β-环糊精对斜生栅藻和甘氨酸-β-环糊精存在时西玛津、镉对斜生栅藻的毒理试验。结果表明,甘氨酸-β-环糊精对斜生栅藻无明显毒性;西玛津、镉、西玛津-镉对斜生栅藻有较大毒性作用,且随着其投加量的增加,其抑制率明显升高;在西玛津、镉以及西玛津-镉溶液中分别加入适量的甘氨酸-β-环糊精后,其对斜生栅藻的抑制率明显下降,且随着甘氨酸-β-环糊精投加量的增加,其对西玛津、镉和西玛津-镉的毒性抑制效果越好。甘氨酸-β-环糊精对西玛津和镉的毒性有明显的抑制作用。     

环糊精改性沸石制备方法及对对-硝基苯酚吸附性能的影响

在碱性条件下,β-环糊精与2,3-环氧丙基三甲基氯化铵合成了阳离子化的β-环糊精(CCD),并用于改性沸石获得环糊精改性沸石(CDMZ).研究了CCD合成条件对CDMZ吸附对.硝基苯酚性能的影响.结果表明,在2,3-环氧丙基三甲基氯化铵与β-环糊精的配比为7:1,溶液pH=13的合成条件下,合成的CCD改性沸石所得CDMZ对对-硝基苯酚的吸附能力最佳.同时研究了沸石改性前的活化处理,CCD改性沸石的初始浓度和改性时间对CDMZ吸附对-硝基苯酚性能的影响.实验表明,改性前用NaCl溶液活化沸石有助于CDMZ吸附性能的改善;当CCD改性沸石的初始浓度和改性时间分别为15 g/L(以β-环糊精计)和8 h时,所得CDMZ对对-硝基苯酚(120 mg/L)的吸附能力可达263.7μg/g.     

好氧污泥对17β-雌二醇吸附性能的研究

研究了好氧活性污泥与失活好氧污泥对17β-雌二醇的吸附性能.17β-雌二醇初始质量浓度为500～10 000 ng/L,采用失活好氧污泥进行吸附,考察了吸附平衡时间、pH与温度对吸附的影响.研究结果表明,失活好氧污泥对17β-雌二醇的吸附在30 min内达到平衡;pH在6～9时对吸附没有影响,pH为9以上时,随着pH升高吸附量减少;温度升高吸附能力降低;其吸附符合Freundlich吸附,且呈线性吸附.在10、20、30 ℃时,Freundlich吸附常数KF分别为91.81、80.65、61.49 L/kg,分配系数Kd分别为561.80、 435.60、306.70 L/kg.另外研究了20 ℃时好氧活性污泥的KF与Kd,它们分别为91.72、514.90 L/kg,与同温下失活好氧污泥的KF和Kd差别均小于20%.     

天冬氨酸-β-环糊精对土壤中芴和镉的分配行为研究

通过β-环糊精与天冬氨酸的反应合成了水溶性极好的天冬氨酸-β-环糊精(ACD)。运用分子荧光光谱仪和X射线光电子能谱仪分别研究了ACD对芴的包结作用和对镉(Cd)的配位作用,在此基础上研究了土壤对ACD的吸附行为以及ACD对土壤中芴和Cd的分配行为影响。结果表明:合成的ACD具有β-环糊精的空腔结构和天冬氨酸的羧基和氨基,具有比β-环糊精更好的水溶性,土壤对其的最大吸附量为21.49 mg/g;在40g/L的ACD作用下,土壤中芴和Cd的分配系数(K_d)分别降到了2.19、3.56L/kg。因此,ACD通过对芴等有机物发生包结作用,对Cd等重金属发生配位作用使污染物从土壤固相中解吸,溶解到液相中,从而起到土壤修复的作用。     

KH-560交联壳聚糖固载β-环糊精薄膜对硝基苯酚的吸附行为

研究了KH-560交联壳聚糖固载β-环糊精薄膜对4-硝基苯酚、2,4-二硝基苯酚和2,4,6-三硝基苯酚的吸附行为,测定了吸附质浓度、pH、温度和吸附时间对其吸附性能的影响,并进行了热力学拟合。研究结果表明,在中性条件下,298K下吸附4-硝基苯酚在40min时可以达到平衡;随着硝基数目的增加,吸附量增大;随着温度的升高,吸附量减小;吸附过程用Langmuir模型描述更合适。     

表面活性剂CMC对石油烃污染土壤的增溶

研究了表面活性剂羧甲基纤维素钠(carboxyl methyl cellulose,CMC)对土壤中石油污染物的增溶作用。通过批实验,对比研究了CMC和十二烷基苯磺酸钠SDBS 2种表面活性剂的增溶效果,探究了CMC浓度、pH、盐度及回用次数对土壤中石油烃增溶效果的影响。研究结果表明,当CMC浓度为0.5%,增溶时间为24 h时,对TPHs浓度为17 695 mg·kg~(-1)的污染土样,TPHs洗脱率高达60%以上。碱性环境有利于石油烃的洗脱,酸性体系会抑制石油烃的洗脱;增溶作用随盐度的增大而显著增大。在利用CMC对污染土壤进行增溶洗脱时,对于TPHs高浓度污染土壤,可以选择将其洗脱液回用1次或者2次;对于TPHs较低浓度污染土壤,可以选择将其洗脱液回用于较高浓度的污染土壤。     

Fe2+-热活化过硫酸钠氧化降解菲及其对土壤的影响

在模拟菲污染土壤中用β-环糊精(β-CD)作为Fe²⁺螯合剂,考察了Fe²⁺-热(45℃)活化过硫酸钠(Na₂S₂O₈)氧化降解菲的效果及其对土壤的影响。结果表明,Na₂S₂O₈∶菲=80、Fe²⁺∶Na₂S₂O₈=1/3、β-CD∶Fe²⁺=1/10(均为摩尔比)时,菲的降解率最高,达85.1%。Fe²⁺活化时主要自由基为SO^-₄·和·OH,而热活化时主要为·OH。根据中间产物推测菲的两条降解途径为：自由基攻击菲的9、10位点生成(1,1’-联苯)-2,2’-二甲醛或攻击2、3位点氧化开环生成2-乙基-6-甲氧基萘,再形成邻苯二甲酸二丁酯,最终矿化为CO₂和H₂O。土壤氧化修复后,pH降低,氧化...     

pH和温度对2,2’,4,4’-四溴联苯醚在土壤中吸附和解吸行为的影响研究

研究了pH和温度对2,2’,4,4’-四溴联苯醚(BDE-47)在土壤中的吸附和解吸行为的影响。结果表明,pH和温度都可以影响BDE-47在受试土壤中的吸附和解吸行为。pH升高或降低均会使土壤对BDE-47的吸附能力提高,且在碱性环境中提高的程度更大;酸性或碱性条件下BDE-47在土壤中的解吸滞后性显著增强。温度降低后,土壤对BDE-47的吸附能力提高,5℃时的单点分配系数(Kd,表征土壤对BDE-47的吸附能力)是25℃时的1.03~1.67倍;温度由25℃降低到5℃后,BDE-47在土壤中的解吸滞后性增强。     

高频脉冲介质阻挡放电去除水中17β-雌二醇

实验采用高频脉冲介质阻挡放电工艺处理水体中的17β-雌二醇（E2）。结果表明,该工艺可以有效地降解水中的E2,E2的降解过程符合一级反应动力学模型。当体系脉冲峰-峰电压为24kV,初始浓度为100μg／L的E2在超纯水中的降解一级反应速率常数为0．1314min^-1。E2的降解速率常数随脉冲峰-峰电压的增大而升高,随E2初始浓度和溶液初始pH增加而降低,溶液初始电导率对E2的降解影响不大。     

天冬氨酸-β-环糊精强化TiO_2-石墨烯光催化降解酸性红R的研究

利用Hummers氧化还原法制备石墨烯(GR),并结合水热法制得TiO_2-GR,研究了天冬氨酸-β-环糊精(ACD)对TiO_2-GR光催化降解酸性红R的影响,同时考察了酸性红R初始浓度、pH和ACD浓度对光催化降解的影响。结果表明,ACD可以强化TiO_2-GR光催化降解酸性红R。pH为5、催化剂用量为1g/L、ACD质量浓度为100mg/L、氮气流量为6L/min时,60mg/L酸性红R经过20min光催化反应,降解率相比无ACD的情况可提高39百分点。酸性红R光催化降解率随酸性红R初始浓度升高而降低,随pH升高而降低。ACD在10~250mg/L时,随着ACD浓度的增加,光催化降解率先升高后逐渐降低。ACD可以加快TiO_2-GR光催化降解酸性红R的反应速率,ACD-TiO_2-GR体系中,酸性红R动力学常数为3.0×10-3 mg/(L·min),是TiO_2-GR体系的1.43倍。     

温度和表面活性剂对菲在土壤中吸附的影响

通过静态吸附实验,研究了北京地区土壤对菲的吸附行为,考察了温度和表面活性剂对菲吸附的影响.结果表明,6种土样对菲的吸附等温线均较好地符合Freundlich吸附模式,其吸附能力的大小顺序为:轻壤土>轻粘土>砂壤土>中壤土>重壤土>紧砂土;温度升高不利于菲在土壤中的吸附;十二烷基苯磺酸钠(LAS)和十六烷基三甲基澳化铵(CTAB)均利于菲在土壤表面的解吸,LAS和CTAB对菲的解吸率最高可达66.2%和31.8%,且LAS的解吸效果更好.     

蓖麻油衍生微乳液对菲的增溶和洗脱作用及其对菲污染土壤的修复机理

比较研究了蓖麻油硫酸盐(SCOS)与普通表面活性剂Triton X-100(TX100)、Tween 80(TW80)、Brij35、十二烷基苯磺酸钠(SDBS)和十二烷基硫酸钠(SDS)等对菲的增溶和洗脱作用.结果表明,菲表观溶解度与SCOS的浓度呈单一线性关系,SCOS微乳液对菲的增溶比SR=0.0314为最大,菲在微乳相和水相之间的分配系数logKem=4.44,大于菲在胶束相和水相之间的分配系数(logKmc).1:10土-水体系下,SCOS微乳液对菲污染土壤的清洗速率最快,清洗效率最高.SCOS有望成为土壤有机污染淋洗修复的增效试剂.     

改性树脂对β-萘磺酸的吸附性能

将D301树脂与FeCl3-NaOH体系反应进行改性,制备一种改性树脂作为吸附剂,吸附去除废水中的β-萘磺酸的研究。通过SEM技术对改性树脂进行了结构表征;考察了pH值、吸附时间和温度因素对改性树脂吸附β-萘磺酸的影响:最佳的实验条件pH值为3、反应时间为7 h、温度为298 K,且最大吸附量达778 mg/g。改性树脂对β-萘磺酸的吸附等温线符合Freundlich方程;热力学实验数据:ΔG<0,ΔH<0,该吸附过程为放热、自发过程;吸附动力学符合二级动力学方程。     

一株菲降解菌的筛选及降解动力学分析

从克拉玛依油田附近稠油污染土壤中筛选出能以菲为唯一碳源的菲降解菌y-8,通过形态观察、生理生化特性及16SrDNA比对序列分析对该菌株进行了鉴定,确定菲降解菌y-8属于弯曲假单胞菌(Pseudomonas geniculata)。菲降解菌y-8在30℃、接种量2%(体积分数)、pH=7.0、170r/min的条件下振荡培养72h,对初始质量浓度为100mg/L菲的降解率达到93.7%,同时可耐受较高质量浓度的菲(3 000mg/L)。同时,对不同初始浓度菲降解动力学曲线进行分析,建立菌降解的指数模型,得到一级反应动力学方程:lnc=-0.045 1t+A(其中,c为菲质量浓度,mg/L;t为降解时间,h;A为常数),半减期为91.01h。     

重金属-多氯联苯复合污染土壤同步洗脱

电子垃圾拆解区土壤具有重金属与有机物复合污染的特性,尤其以Cu、Pb、Cd和多氯联苯(PCBs)的复合污染较为突出。为了同步脱除土壤中重金属与PCBs,选用增溶物质:Tween 80、TX-100、SDBS、β-环糊精与螯合剂柠檬酸依次组合进行复合污染土壤淋洗实验,应用批量平衡震荡法研究它们对重金属(Cu、Pb、Cd)与PCBs(Aroclor 1254)的洗脱效果。通过比较洗脱效果、环境友好性等方面,得出非离子表面活性剂Tween 80与天然螯合剂柠檬酸2种淋洗剂复合最佳;进一步研究两者的淋洗先后顺序、浓度配比、洗脱时间及淋洗剂p H对污染土壤洗脱效果的影响,结果表明,在Tween 80和柠檬酸均为10 g/L、p H=6、淋洗时间12 h时淋洗效果达到最佳,对Cu、Pb、Cd及PCBs的洗脱率分别达到98.77%、55.92%、66.82%和58.01%。因此,利用Tween80和柠檬酸组合可同时有效去除土壤重金属和PCBs,是复合污染土壤淋洗修复的有效淋洗剂。     

土壤中零价铁还原3-氯硝基苯的作用

利用零价铁在常温常压下对土壤中的3-氯硝基苯的还原,对反应物和产物随时间的变化及反应的各个影响因素进行了研究。实验结果表明,零价铁能够有效地将3-氯硝基苯还原为3-氯苯胺,反应过程中没有检测到脱氯产物。其反应速率随铁粉用量、反应体系含水量的增加以及反应温度的升高而升高,随土壤初始pH值的升高而降低。在土壤中3-氯硝基苯含量约为2.5×10^-6 mol/g,铁粉使用量为25 mg/g,反应体系中含水量为0.75 mL/g,pH值为6.8时,在恒温生化培养箱(25±1)℃反应5 h后,3-氯硝基苯的还原率达到92.75％。     

炭基纳米铁粉对土壤中2,4-二氯苯氧乙酸去除的研究

以水稻秸秆生物炭和纳米铁粉为原材料制备炭基纳米铁粉,并利用其降解土壤中的2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D),考察了不同2,4-D初始浓度、pH、温度以及超声波存在条件下对2,4-D降解的影响,分析了炭基纳米铁粉对2,4-D的降解机制。结果表明:在炭基纳米铁粉添加量为0.5%(质量分数),2,4-D初始质量浓度为10 mg/L,溶液pH为4.5,温度25℃的试验条件下,16h后2,4-D降解率可以达到88.0%;随着2,4-D初始浓度的增加,2,4-D降解率显著降低,但2,4-D降解的表观速率常数变化不大;反应体系温度的升高会加快2,4-D的降解速率;试验得出2,4-D降解脱氯反应的活化能为24.50kJ/mol,说明脱氯反应是由表面化学反应所主导;较低pH和400 W超声波的存在更有利于炭基纳米铁粉对土壤中2,4-D的降解。     

土壤有机质对铊在土壤中吸附-解吸行为的影响

研究了土壤有机质对Tl＋在红壤和黄土2种土壤中的吸附-解吸行为的影响。结果表明,去除土壤有机质后红壤和黄土对Tl＋的吸附量均明显下降,下降幅度最高分别达到24.7%和28.2%,黄土的下降幅度大于红壤;黄土对Tl＋吸附率最高下降幅度约为20%,也高于红壤的15%。土壤有机质对Tl＋吸附的贡献率平均值分别是黄土39.2%、红壤32.8%。2种土壤对Tl＋的解吸量在去除有机质之后都明显增大,在初始Tl＋浓度较高的情况下,增大幅度明显;并且Tl＋的初始浓度越高,土壤在去有机质前后的解吸率相差就越大,在Tl＋最大处理浓度为20 mg/L时,红壤和黄土的解吸率增加分别达到60.8%和65.5%。     

土壤中多环芳烃菲的自然降解特性

自然降解是去除环境中有机污染物的一种重要手段。为了解土壤中多环芳烃的自然降解规律,选择陕北风沙滩地区风积砂为典型土壤,多环芳烃菲为典型污染质,探讨了菲在风积砂中的自然降解规律;建立了菲的降解动力学模型;进一步考察了污染浓度、温度、pH值、含氧量等环境因素对降解的影响。结果表明,风积砂中菲的自然降解符合准一级反应动力学,降解半衰期为17 d;菲的降解率与生物量呈正相关;污染浓度对菲的自然降解影响不显著;25~35℃、中性条件能够促进风积砂中菲的降解;好氧微生物是降解的关键,氧的存在对于土壤中菲的降解具有重要的作用。