聚L-组氨酸修饰电极方波溶出伏安法同时测定痕量铅和镉

在pH=3.0的NaAc-HAc缓冲液中,用循环伏安法制备聚L-组氨酸修饰玻碳电极,研究Pb2+和Cd2+在修饰电极上的方波阳极溶出伏安特性,建立了方波阳极溶出伏安法测定Pb2+和Cd2+的新方法。在最佳实验条件下,Pb2+和Cd2+的摩尔浓度为5.00×10-8~7.50×10-4 mol/L时与峰电流呈良好的线性关系,Pb2+和Cd2+检出限分别为5.0×10-9、1.0×10-9 mol/L。     

基于硫酸根自由基的高级氧化对头孢氨苄的降解特性

采用高级氧化(advanced oxidation processes, AOPs)技术去除水体中的头孢类抗生素。选取头孢类抗生素中的典型物质头孢氨苄(CFX)为研究对象,探讨了其在UV/过硫酸盐(UV/PS)体系中的降解特性。结果表明,pH=7.0时,UV/PS体系中SO4-·和·OH均对CFX有降解作用,且其与CFX反应的二阶速率常数分别为9.8±0.4×109L?(mol?s)-1、1.05±0.7×1010L?(mol?s)-1。PS投加量的增加可加速CFX的降解和矿化,且酸性条件可促进CFX降解。水体基质Cl-的存在对CFX的降解起到了低浓度抑制高浓度促进的作用,HCO3-和自然有机质(NOM)的存在对CFX的降解稍有抑制。在实际水样中的应用研究表明,UV/PS体系可以有效降解和矿化实际地表水样(SW)和实际废水样(WW)中的CFX,具有较好的应用前景。     

化学滴液电极对废水中Pb~(2+)测定的初步研究

利用自制的滴液电极,运用循环伏安和方波伏安法,对Pb~(2+)在水/甲基异丁基酮(MIBK)界面上通过双硫腙(HDz)促迁移的反应机制进行了研究.结果表明,该迁移过程为不可逆过程,Pb~(2+)的迁移峰电位为0.122 V,且当Pb~(2+)摩尔浓度为5.0×10~(-7)～4.0×10~(-5)mol/L时,峰电流和Pb~(2+)浓度呈线性相关关系;水相中常见的Na~+等金属离子浓度比Pb~(2+)浓度大百倍时,或水相中常见的Mg~(2+)、Ni~(2+)浓度与Pb~(2+)浓度相同时,对峰电流测定结果产生的干扰都较小(相对误差小于10.0%),但当水相中有Zn~(2+)、Cu~(2+)、Fe~(3+)存在时,即使其浓度都与Pb~(2+)浓度相同,也会对峰电流测定结果产生明显干扰(相对误差分别为-12.2%、-28.7%、-60.3%);以方波伏安法取代循环伏安法进行峰电流测定,以新型绿色溶剂室温离子液体(RTILs)取代四苯硼四丁基铵作为有机相电解质,能极大提高Pb~(2+)浓度测定的灵敏度.     

海浪河水环境重金属污染健康风险评价

为阐明海浪河地表水体中重金属污染物的分布特征与风险水平,对研究区域内As、Cd、Zn、Cu、Pb、Mn等重金属污染物浓度进行了分析检测,并采用美国环境保护局(USEPA)推荐的健康风险评价模型对水体中重金属引起的健康风险进行了评价。结果表明,各采样点的重金属监测数据中As、Cd、Zn 和Cu均达到Ⅱ类水质标准,符合水环境功能区划要求,Pb是海浪河主要超标污染物。海浪河重金属As和Cd的健康风险值远远大于Zn、Cu、Pb和Mn的健康风险值,风险值相差4~5个数量级。致癌物As的健康风险值最大,在S5和S6采样点分别达到了5.81×10-5和9.43×10-5a-1,均高于最大可接受风险水平5.0×10-5a-1。     

基于过碳酸钠的类Fenton体系对亚甲基蓝的降解动力学

采用改良低温结晶法制备过碳酸钠(sodium percarbonate,SPC),对其进行XRD表征,并用以作为氧化剂构建类Fenton体系(SPC/Fe2+)降解亚甲基蓝(MB),对其降解的影响因素及反应动力学进行了研究。结果表明,在该体系中,当溶液初始pH分别为2~10时,亚甲基蓝的去除率在1 min时均可达到97%以上,说明该体系可高效去除水体中的亚甲基蓝,反应速率快,且过碳酸钠的使用可以拓宽Fenton反应的pH范围。该反应的最佳工艺条件为0.75 g·L-1硫酸亚铁,300 mg·L-1过碳酸钠,亚甲基蓝去除率在反应10 min后可达99.0%。亚甲基蓝在该体系中的降解遵循二级反应动力学方程,反应速率常数分别为64.50×10-3 L·(mol·s)-1,快于Fenton体系的17.83×10-3 L·(mol·s)-1。该体系反应活化能为16.6 kJ·mol-1,远小于Fenton体系(46.234 kJ·mol-1),说明以过碳酸钠为氧化剂更有利于非均相类Fenton反应的发生。     

罗丹明6G共振散射光谱法测定水中痕量六价铬

在 0 .0 4mol/L H2 SO4 和 8.0× 10 - 4mol/L KI介质中 ,罗丹明 6G ( Rh G)在 5 80 nm处有 1个同步荧光峰。当有 Cr( )存在时 ,Cr( )与过量的 I-反应生成 I- 3,I- 3与 Rh G形成缔合微粒 ,在 32 0、40 0、5 95 nm处产生 3个共振散射 ( RS)峰 ;而在 5 80nm处荧光峰猝灭。六价铬浓度在 1.0× 10 - 7～ 2 0× 10 - 7mol/L范围内与 40 0 nm波长处的共振散射光强度成线性关系。据此建立了测定水中六价铬的共振散射光谱分析法。光谱研究结果表明 ,( Rh G-I3) n缔合微粒和界面的形成是导致体系 RS增强的根本原因。     

增蓝剂停留时间及对水质和浮游植物影响分析

水体遮光剂能干扰水下光照,抑制藻类生长。为了探讨水体遮光剂-增蓝剂在自然水体的作用情况,对围隔内增蓝剂的停留时间及水质、浮游藻类和沉水植物的变化特征进行分析。结果表明,当围隔水体中增蓝剂浓度为1 mg/L时,5周内其降解超过50%,9周后降解超过95%。与对照组相比,增蓝剂对围隔内总氮、总磷浓度无明显影响,易氧化成分的存在导致CODMn浓度升高至8.60 mg/L,但CODMn浓度随增蓝剂的降解逐步降至7.81 mg/L。在增蓝剂作用下水下光照度衰减明显,水深0.2 m处仅占水表面光强的21.16%,光衰减系数(k)为0.7 m-1。增蓝剂对藻类生长抑制作用明显,抑制率高达56.24%,但对金鱼藻生长无显著影响。     

邻菲啰啉活化催化褪色光度法测定环境水体中痕量铜(Ⅱ)

根据邻菲啰啉活化痕量铜(Ⅱ)催化溴酸钾氧化甲基紫褪色反应,建立了催化褪色光度法测定痕量铜(Ⅱ)的新方法.讨论了介质、试剂用量、反应温度、反应时间、活化剂和共存离子的影响,确定了最佳试验条件.结果表明,在25 mL溶液中,72 ℃恒温反应15 min,加铜(Ⅱ)和不加铜(Ⅱ)的吸光度差值与铜(Ⅱ)质量浓度间的关系在铜(Ⅱ)质量浓度为2.40×10-3～5.12×10-2 mg/L时呈线性关系,符合比尔定律;该新方法的测定波长为578 nm,铜(Ⅱ)检出限为2.40×10-3 mg/L,用于环境水体中痕量铜(Ⅱ)的测定,最大相对标准偏差为3.14%,加标回收率为96.0%～105.0%,对比<水质铜的测定二乙基二硫代氨基甲酸钠分光光度法> (GB/T 7474-1987) 相对误差低于6.00%.     

基于单巯基β-环糊精修饰的纳米金比色法检测水中的芘

多环芳烃对人体有致癌、致畸等严重危害.利用单巯基β-环糊精修饰的纳米金,结合四甲基联苯胺(TMB)和H2O2,确立了一种简单、高效、快速检测水体中芘的新方法.此方法的最佳检测体系为0.5μmol/L单巯基β-环糊精、0.3μmol/L TMB、0.8 mol/L H2O2,最佳反应时间10 min.使用分光光度计检测的...     

全固态硝酸根离子选择电极

研究了一种以玻碳电极为基底电极,以聚吡咯为中间体,以聚氯乙烯(PVC)为敏感基膜的全固态硝酸根离子选择电极。结果表明,电极在1×10-5~1×10-1mol/L的硝酸钠溶液中呈现近能斯特响应,响应斜率为(-54±1.0)mV/dec,检测下限为3.16×10-6mol/L。该电极的响应时间短,稳定性及重复性较好,对硝酸根具有很好的选择性。用于实验室水样中硝酸根的回收率测定,结果令人满意。该电极制作简单,机械强度高,使用寿命超过3个月,对用于水中硝酸根的在线分析与测定有重要意义。     

TiO2-AC电催化氧化含酚废水

采用溶胶凝胶法制备了TiO2负载型活性炭颗粒。使用X-射线衍射仪(XRD)、电子扫描显微镜(SEM)对其进行物相组成及微观形貌分析,结果表明,TiO2晶粒主要以锐钛矿及金红石相填充于AC孔径之中,并形成均匀连续的负载膜;以TiO2-AC/AC分别作为填充床电化学反应器的填充物质对苯酚废水进行了电催化氧化对比性研究,引入表征填充床电化学反应器传质特性的传质系数km计算阳极和粒子电极对苯酚废水的氧化选择系数;实验结果表明,在苯酚废水浓度600 mg/L,操作电压为4.0 V,30 A/m2电流密度,流速0.6 L/h反应条件下以TiO2-AC为填充颗粒时填充床电化学反应器体系的传质系数4.032×10-6m/s大于以AC为填料时填充床电化学反应器的传质系数3.281×10-6m/s,电化学反应电荷控制阶段进程延长0.21 h,苯酚废水COD的去除率由73.2%提高至80.4%,体系电流效率亦由40.2%增加至49.5%,能耗降低2.01 kWh/kg COD;TiO2-AC/AC作为填充床电化学反应器填充颗粒对苯酚废水的选择氧化系数分别为0.74和0.80;紫外吸收光谱表明,TiO2-AC/AC作为填料电催化氧化苯酚废水过程中表现出不同的降解路径。     

微量溴仿的示波极谱测定

在0.40mol/L乙二胺介质中,溴仿在示波极谱仪上于-0.23V处可观察到一灵敏的极谱波.溴仿的浓度在1.00×10~(-7)～2.00×10~(-4)mol/L范围内与波高有线性关系.方法检出限为5.00×10~(-8)mol/L.利用本方法测定试样中的溴仿,结果令人满意.     

滤食性生物孵化器净化微污染景观水的试验研究

搭建滤食性生物孵化器,利用藻类吸收水体中氮、磷,滤食性生物捕食藻类,实现微污染景观水体的原位净化。试验结果表明,当TN、TP初始质量浓度分别为5.0、0.100mg/L时,30L微污染景观水的最佳滤食性生物孵化器载体(50mm×65mm×75mm聚氨酯泡沫塑料块)投放量为15块;滤食性生物孵化器对微污染景观水中的叶绿素a、TN和TP均有较明显的去除效果。对于TN、TP初始质量浓度分别低于5.0、0.100mg/L,更换周期在3d以上的微污染景观水,采用滤食性生物孵化器可将叶绿素a的质量浓度控制在10mg/m3以下,TN、TP可分别控制在2.0、0.010mg/L以下。     

底泥修复对城市污染河道水体污染修复的影响研究

为开发城市黑臭河道的有效治理方法,利用人工模拟河道就河道底泥对上覆水体的二次污染、底泥污染生物修复对其氮磷营养盐释放及河道水体污染生物修复的影响进行了研究,并对实验结果进行了工程现场应证。研究结果表明：河道污染底泥生物修复状况对上覆水体水质产生大的影响,在底泥不加修复时,底泥污染物释放使水体COD、TP、NH₃-N浓度分别达到30～35 mg/L、0.4～0.5 mg/L和3.0 mg/L,底泥修复后分别为15～20 mg/L、0.1 mg/L和2.5 mg/L;底泥G值（y）与底泥氮、磷污染物释放量（x）呈负相关关系,关系式分别为：y=0.5124x-0.1394（R₂=0.9222）,y=0.17772x-0.4781（R₂=0.8701）;结合底泥的生物修复,采用曝气增氧投加生物制剂措施对水体进行生物修复时COD、NH₃-N和PO^3-₄的去除率分别提高13.6%、25.0%和15.7%;对古廖涌的现场治理工程表明,在未对河道底泥进行生物修复的情况下,经过氧化塘预处理河道水体增氧-水体原位强化生物修复等措施的治理,河道中、下游水体又逐渐恢复黑臭,在对河道底泥进行修复后,河道污染水体水质得到显著的改善和提高。     

铋酸钠基环境复合催化材料的制备及降解壬基酚的研究

高级氧化技术是重要的水处理技术之一。以铁掺杂NaBiO3为基础催化剂,通过和氧化石墨烯负载,制备出一种石墨烯-铁-铋酸钠基复合催化剂(记为G-Fe-NaBiO3)。并选取环境激素壬基酚(NP)为底物,研究了G-Fe-NaBiO3可见光-类Fenton催化氧化降解NP的动力学过程,探究了催化剂用量、过氧化氢浓度、pH等对NP降解效果的影响。结果表示,过氧化氢为15mmol/L,催化剂用量为0.8g/L,pH为6,温度为25℃时,对NP的降解率高达99%。本研究可为水体中痕量有机污染物的降解提供一定的理论参考。     

计算机模拟研究UO2+2在人体细胞液的形态分布

建立了由多种金属离子和小分子配体组成的多相细胞液热力学平衡模型.模拟研究了UO2 2在组织液和细胞液的形态分布及CO2-3、氨三乙酸（NTA）和乙二胺四乙酸（EDTA）浓度对细胞液中UO2 2形态分布的影响.在组织液中,正常生理pH下,当各形态UO2 2总摩尔浓度 [U]= 1.0×10-6 mol/L 或[U]=1.0×10-3 mol/L时,UO2 2均主要以[UO2(CO3)3]4-和[UO2(CO3)2]2-形态存在.在细胞液中,当[U]=1.0×10-6 mol/L时,UO2 2主要以[UO2(CO3)3]4-和[UO2(CO3)2]2-存在;当[U]=1.0×10-3 mol/L,pH为6.0～6.8时,细胞液中存在大量的固相(UO2)3(PO4)2·4H2O,当pH为6.8～7.4时,UO2 2主要以[UO2(CO3)3]4-、[UO2(CO3)2]2-和[(UO2)2CO3(OH)3]-存在.细胞液中(UO2)3(PO4)2·4H2O含量随[U]升高而增加.通过调节细胞液pH和增加细胞液CO2-3浓度均能降低其固相UO2 2配合物含量.在细胞液中增加NTA会增加(UO2)3(PO4)2·4H2O含量,当添加EDTA时会显著降低(UO2)3(PO4)2·4H2O含量.     

序批式生物反应器—芬顿氧化工艺处理焦化反渗透浓水的研究

研究了序批式生物反应器(SBR)—芬顿氧化工艺对焦化反渗透浓水(以下简称浓水)的TN和COD去除率,采用全二维气相色谱—飞行时间质谱(GC×GC—TOF/MS)解析了处理过程中有机物的组成变化。结果表明:(1)SBR稳定运行225d,浓水经过SBR处理后出水TN平均质量浓度为10mg/L,去除率为79.2%,达到了《炼焦化学工业污染物排放标准》(GB 16171—2012)的排放限值(20mg/L);(2)当pH=4.0,Fe2+质量浓度为200mg/L,芬顿氧化出水COD平均质量浓度可降至60mg/L左右,SBR—芬顿氧化工艺对COD的去除率可达44.4%,也达到了GB 16171—2012的排放限值(80mg/L);(3)目标筛查共检出8种多环芳烃,浓水进水、SBR出水和芬顿氧化出水的多环芳烃总质量浓度分别为1.950、1.390、0.917μg/L,组合工艺对多环芳烃的去除率达到50%以上;(4)GC×GC—TOF/MS非目标筛查在浓水进水、SBR出水和芬顿氧化出水中分别检出237、125、53种化合物。     

电化学阴极活化掺硼金刚石膜电极

掺硼金刚石膜(BDD)电极是一种理想的用于电化学分析微量重金属离子的非汞电极,选择合适的BDD电极类型和探索简便的活化BDD电极的方法对提高其电分析检测能力和延长其使用寿命具有重要意义。本研究考察了3种硅基掺硼浓度(B原子浓度分别为2×1020/cm3、8×1020/cm3和27×1020/cm3,简写为BDD-2、BDD-8和BDD-27)的BDD电极经历相同的阴极预处理:在0.5 mol/L H2SO4溶液中,阴极恒电位(-3V vs.饱和甘汞电极)极化5、10、20、30和50 min后,以铁氰化钾/亚铁氰化钾为氧化还原探针,用交流阻抗和循环伏安技术表征了阴极极化后的BDD电极的电化学活性,并用阳极溶出伏安法,通过对一系列已知浓度的铅离子的测量试评估了阴极活化的效果。结果表明,电化学阴极预处理能显著提高3种掺硼浓度的BDD电极的表面活性,但阴极活化效果与BDD的掺硼浓度和阴极预处理时间有关,BDD-27和BDD-8的最佳阴极预处理时间分别为30 min和10 min,BDD-2因表面活性太差并不适合用于电分析。     

表面活性剂对水溶液中萘普生光解行为的影响

为探究水体中表面活性剂对萘普生(NPX)的光解行为影响,研究了不同类型的表面活性剂存在下的NPX光解行为。结果表明,NPX的吸收峰主要在200~250nm处,与十二烷基苯磺酸钠(SDBS)、吐温-80(Tween-80)的吸收峰基本重合,但与十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)的吸收峰基本没有重叠。CTAB为阳离子型表面活性剂,对NPX的光解产生促进作用;SDBS为阴离子型表面活性剂,Tween-80为非离子型表面活性剂,对NPX的光解产生抑制作用,且SDBS的抑制作用更强。NPX的光解能力受pH的影响表现为酸性碱性中性,且CTAB存在时光解能力更强。     

磷酸钕共沉淀选择性分离富集-原子吸收测定环境水样中痕量铅

研究提出了用磷酸钕(NdPO4)作为共沉淀捕集剂分离富集环境水样中的痕量Pb2 ,用火焰原子吸收光谱(FAAS)测定的方法.共沉淀受pH、NdCl3和H3PO4溶液用量的影响.结果显示,在溶液pH为3.2时,20 mL水样中加入5 mg/L NdCl3 2 mL、0.5 mol/L H3PO4 3 mL条件下,铅的加标回收率为96.6%～104.2%,方法的检测限为5.7×10-3 mg/L,水体中常见碱金属、碱土金属离子及阴离子在一定范围内不影响测定.