羟基自由基致死船舶压载水海洋有害生物研究

利用大气压强电场电离放电的物理方法,将空气中的O2和海水中H2O(气态)电离、离解生成羟基自由基(.OH)等氧活性粒子,溶于部分压载水中形成高浓度羟基溶液,再注入到输运压载水的主管路中,实现在输送压载水的过程中快速致死海洋有害生物和病原体.在10 t.h-1的船舶压载水处理实验系统中,进行了.OH致死浮游生物和细菌的实验,.OH浓度为0.65mg.L-1时,致死率达100%,达到《国际公约》压载水排放标准.同时选用牟氏角毛藻(Chaetoceros muelleri)、小新月菱形藻(Nitzschia closterium)进行.OH致死生物形态学研究,在显微镜下观察到.OH严重地损害了细胞壁、细胞膜、胞内物质等的重要组成和功能物质.     

船舶压载水处理方法研究进展

压载水指为控制船舶横倾、纵倾、吃水、稳性或应力而加装到船上的水及悬浮物质,是确保远洋船舶安全航行的重要因素。排放压载水带来的生物入侵是海洋生态环境安全所面临的重要问题,已被全球环保基金组织(GEF)列为海洋的四大危害之一。本文依据压载水管理标准,介绍了船舶压载水的置换方法和处理方法,总结了国内外主要的压载水处理系统并展望了中国的压载水处理系统。     

船舶压载水中海洋微生物的羟基自由基致死特性研究

鉴于当前尚无一种有效治理压载水中外来有害生物入侵的方法,为解决这一难题,本文采用高级氧化技术,即生成高浓度羟基溶液的方法治理船舶压载水中的海洋微生物.研究主要是利用介质阻挡强电离放电的方法,将空气中的O2和海水中H2O电离离解成.OH等氧化自由基,溶于海水中形成高浓度羟基溶液.同时,实验以羟基致死压载水中的湛江等鞭金藻、牟氏角毛藻和大肠杆菌为例进行了研究.结果表明:羟基致死微生物的阈值为0.6 mg·L-1,主要是破坏了藻类体内的叶绿素,进而导致藻类的死亡.     

压载水治理方法的研究进展

综述了近几年压载水的治理方法 ,认为目前没有单一、有效的压载水治理方法。提出一种新型的压载水治理方法—羟基自由基法。该法具有广谱、快速、所需药剂浓度低的特点 ,有望解决这一被全世界关注的难题     

加热法处理船舶压载水对外来生物存活的影响

初步研究了加热法处理船舶压水对外来生物存活的影响。结果表明，就可行的加热温度而言，对细菌的杀灭效果不好；对单细菌藻的去除效果也因加热温度，时间而异，去除的效果越好，此外，暗置时间对去除效果也有一定的影响。     

船舶压载水处理技术的应用与研究进展

船舶压载水在船舶航行的安全保障和稳定性提升方面起着至关重要的作用,然而压载水直接排放也造成了海洋污染和外来生物入侵等负面影响.通过研究各国压载水的水质特点及处理现状,总结了当前常用于压载水处理的物理、化学和生物等方法及其原理和特点,介绍了几种现阶段中国自主开发的压载水处理技术和装置以及对各装置的性能及特点进行分析,并提出了各压载水处理设备在使用中应注意的问题.通过总结近年压载水处理所产生的问题对未来压载水处理领域提出一些建议.     

氯化处理船舶压载水对外来生物存活的影响

初步研究了氯化处理船舶压载水对外业生物存活的影响。结果表明，氯化自理对杀灭中的细菌最为有效；对单细胞灌类则依种类需要不同浓度的有效氯，有的种类在４０ｍｇ／Ｌ有效氯作用下依然能存活。     

羟基药剂杀灭压载水单胞生物研究

当前尚无一种有效的治理压载水外来入侵有害生物的方法。羟基氧化电位高达 2 80V ,它与压载水中入侵的有害细菌、微藻生物的反应属于游离基反应 ,致死微生物的反应速度极快 ,在压载水外排 (或输入 )过程中就可致死入侵微生物 ,致死微生物的羟基阈值为 0 7mg/L。羟基对入侵微生物具有广谱致死特性 ,它是杀灭微生物的绿色理想药剂 ,不存在药剂长期污染等问题     

船舶压载管系和压载舱结构设计中新问题的解决方法

IMO对船舶压载水的排放限制给船舶压载管系和压载舱室的设计提出了新的课题，文中设计了以喷射泵的抽吸作用进行循环更换压载水的压载系统，为解决相关问题提供了若干建议和思路。     

羟基对海水水质影响的研究

低浓度羟基溶液能100％致死浮游动植物、细菌、弧菌、孢子，同时又大幅度改善了压载水水质。在每小时处理2t压载水的模拟试验中取得如下改善水质数据：对生物有害的亚硝酸盐、氨盐的下降率高达98．35％、99．5％；浊度下降50％，水的透明度有明显的改善；C0T从0．54mg／L减少到未检出；由于羟基对细胞残骸的氧化分解，使TOC含量上升了1倍；Cu、Pb、Fe下降幅度分别达到38．1％、70．8％、40．3％，对生物无害的Zn增加近2倍，这是因Zn是许多酶和蛋白质分子的活性中心原子，羟基分解细胞后，溢出溶入水中所致。保证了排放地域水生生物的安全。     

N2填充对船舶压载水中浮游生物的影响研究

实验研究了N2对于船舶压载水中浮游生物生长的影响,旨在探讨利用船舶惰气系统抑止或灭除船舶压载水中浮游生物的可能性.实验结果表明,由N2形成的惰性气体保护层能够对压载水中的生物的生长起到明显的抑止和部分致死的效果.同时实验对比研究了N2填充作为电解法处理船舶压载水的前处理与直接电解对压载水中生物灭除的效果,表明N2填充提高了电解法处理船舶压载水的处理效果.     

羟基杀灭赤潮裸甲藻研究

羟基自由基水溶液杀灭赤潮微生物裸甲藻的实验。海水羟基比值浓度达到0.68mg/L时,裸甲藻、细菌从0.89×104/mL、5.2×105/mL减少到低于检测方法的低限值;羟基水溶液比值浓度达到0.6mg/L时,微生物的叶绿素a、类胡萝卜素含量均低于检测方法的最低限值。实验数据表明羟基是治理赤潮的绿色有效方法。     

国际远洋船舶压舱水中的硅藻研究

应用新型压舱水采样器采集了5艘进入厦门港的国际远洋船舶14个压舱水水样,通过对样品中硅藻的分析、鉴定,共发现硅藻37属111种(包括变种和休止孢子),其中赤潮种28种,潜在有毒种1种,非本海域种6种:Stepharopyxis turris;Chaetoceros convoluts;C.crinitus;C.aurivilliis;C.neocompactum;C.subsalsum。各样品中硅藻丰度值在0.08×103/L～5.96×103/L之间,种类数(已定种)在6～36之间。结合硅藻组成和丰度可以推断压舱水的可能交换地。与前人的研究结果对比反映出压舱水可能导致新的外来有害生物入侵的潜在危害性,相关职能部门应加强压舱水的监管工作。     

微孔过滤与紫外辐射相结合处理压载水可靠性研究

采用微孔过滤与紫外辐射相结合的方法处理由小球藻、扁藻及新月菱形藻配制成的模拟海水,考察了不同藻种对处理效果的影响、累积处理水量对滤前压力影响,讨论了装置最佳流量及持久性问题。结果表明,该法除藻效率可达84.4%以上,灭菌效率可达80%以上,对粒径较大藻类的去除效率高(扁藻粒径新月菱形藻粒径小球藻粒径);随着累积处理水量的增加滤前压力增大;最大处理流量为10 m3/h的装置其最佳处理流量为5 m3/h,一次处理海水约100 m3,可持续运行约20 h。     

Technical feasibility study of an onshore ballast water treatment system

To fulfill the requirements of Guidelines for approval of ballast water management system (G8), a set of onshore ballast water treatment equipment utilizing micro-pore ceramic filtration (MPCF) and UV radiation (MPCF&UV) system was designed and set up with a maximum flow rate of 80 m³·h⁻¹. Technical feasibilities of MPCF&UV system were evaluated in three areas: removal efficiencies of indicator organism and oceanic bacteria, perdurability of a ceramic filter, and application on native seawater. The results showed that no indicator organism (Dunaliella) or oceanic bacteria was detected after treatment of 20 L MPCF and UV radiation at 1.3×10⁴ μW·s·cm⁻². A 20 L ceramic filter can run continuously for 5.3 h at the flow rate of 15 m³·h⁻¹ before its pressure drop up to 0.195 MPa. The removal percentage of total plankton amounts were 91.9% at a flow rate of 70 m³·h⁻¹ by 80 L MPCF and UV radiation at 1.3×10⁴ μW·s·cm⁻².     

羟基自由基和水合电子降解对叔丁基酚的研究

采用电子束辐照水溶液的方法产生水合电子（e_aq^-）,研究了e_aq^-与对叔丁基酚（4-t-BP）的反应,结果表明还原性的e_aq^-不能降解4-t-BP.同时,采用254nm紫外光辐照H₂O₂来产生羟基自由基（·OH）,研究了UV//H₂O₂体系对4-t-BP的降解效果,考察了4-t-BP初始浓度,H₂O₂的添加浓度,溶液初始pH值等因素对反应的影响,结果表明4-t-BP初始浓度越低,H₂O₂的浓度越高,则越有利于反应的进行;溶液pH=6时是反应的最佳pH值.采用HPLC结合GC-MS的分析方法对反应的中间产物进行了定性分析,得出对叔丁基邻苯二酚,对叔丁基酚二聚体和对苯二酚等3种主要中间产物,归纳总结了4-t-BP与·OH的反应路径.     

羟基自由基浓度对二次有机气溶胶形成的影响

在烟雾腔中光照甲苯/亚硝酸甲酯(CH3ONO)/NO混合物,模拟了羟基自由基(OH·)启动甲苯光氧化反应生成二次有机气溶胶的过程.结果表明,二次有机气溶胶的生成数量随着CH3ONO的浓度增加而增加;在CH3ONO浓度为225.4μL/L时,二次有机气溶胶的生成数量达到最大;此后,增加CH3ONO的浓度反而会降低二次有机气溶胶的粒子密度.因此,对于二次有机气溶胶的形成过程来说,存在一个羟基自由基浓度的最佳值.     

微孔过滤与紫外辐射结合去除模拟压载水中扁藻的研究

针对压载水中外来藻类对海洋环境造成的危害,本文以含有青岛大扁藻的海水为模拟压载水,在处理流量为1～9m3/h和藻初始数量为3×103～3×104/mL条件下,研究微孔过滤与紫外辐射结合的处理方法对海水中扁藻的去除效率.结果表明:在此实验条件下,该方法对于扁藻的去除效率可达100%;电镜分析显示扁藻在处理过程中会先后受到微孔过滤的挤压和紫外辐射的伤害,基本上已经不具备继续存活的可能性.研究结果证实了微孔过滤和紫外辐射结合方法对于去除体长≥20μm的水生生物的有效性.     

Determination of atmospheric hydroxyl radical by HPLC coupled with electrochemical detection

The hydroxyl radical (·OH) plays a central role in the oxidation and removal of many atmospheric compounds. Measurement of atmospheric·OH is very difficult because of its high reactivity and low atmospheric abundance. In this article, a simple and highly sensitive method, high performance liquid chromatography coupled with coulometric detection (HPLC-CD), was developed to determine·OH indirectly by determining its reaction products with salicylic acid (SAL), 2,3-dihydroxybenzoic acid (2,3-DHBA), and 2,5-dihydroxybenzoic acid (2,5-DHBA). Under the optimum conditions for its determination, 2,3-DHBA and 2,5-DHBA could be well separated and the detection limits for 2,3-DHBA were 3×10~(-10) mol/L and for 2,5-DHBA were 1.5×10~(-10) mol/L, which were lower than most previous reports. This method was also applied to measure atmospheric hydroxyl radical levels and demonstrated the feasibility in clean and polluted air.