染料结构-光催化降解活性关系初步研究

以近20种水溶性染料为研究对象,选择正辛醇-水分配系数(Kow)、分子最高占据轨道能(EHOMO)及分子最低空轨道能(ELUMO)等理化参数,建立了染料的定量结构-光催化降解反应活性关系模型,得到定量关系式为:lgk＝0.016 28×lgKow 0.132 46×(ELUMO-EHOMO)-2.148 56,很好地表示反应活性与结构之间的定量关系,为水溶性染料的光催化降解活性预测提供了有效的工具.     

活性炭对天然有机物氯化过程消毒副产物生成的影响及作用机制

活性炭(AC)与氯均为水处理过程中广泛使用的药剂,在实际使用过程中二者的接触不可避免,因此,深入研究AC对于氯化过程中消毒副产物(DBPs)生成的影响对于饮用水安全有重要意义。本研究对比了AC对于溶解性天然有机物(DOM)氯化过程中已知DBPs(包括三卤甲烷(THMs)和卤乙酸(HAAs))生成释放的影响,并采用傅立叶变换离子回旋共振质谱(FTICR-MS)技术检测分析其滤后水的未知氯化副产物及有机物变化规律。结果表明,在DOM氯化过程中,AC存在时释放的THMs和HAAs浓度较低,但氯的衰减速率更快,这是由于AC本身的强还原性及其他氯代副产物生成导致的。进一步通过FTICR-MS分析未知氯代产物及DOM的变化发现,在2种条件下有163种相同的氯化产物,与不存在AC时对比,AC存在时生成了不同的氯化产物中有57种。此外,AC存在时CHOCl、CHONCl和CHONSCl分子式的数量减少,而CHOSCl分子式的数量增加,并且具有芳香结构的DOM更容易被转化。通过电子自旋共振谱仪(ESR)分析发现AC表面的持久性自由基激发次氯酸钠反应生成的氯自由基(Cl·)是导致氯化产物变化的主要原因。本...     

几种农药对发光菌毒性的测定和构效关系研究

测定了10种农药对发光菌的毒性数据(-lgEC50);采用密度泛涵理论(DFT)中的B3LYP方法,在B3LYP/6-31G*水平上全优化计算了17种农药的结构参数和热力学参数,将这些参数作为理论描述符,依据修正的线性溶解能理论,利用半致死浓度(EC50)实验数据,建立了用于预测农药毒性的模型,其相关方程(相关系数r=0.945 5)包含2个变量,即分子的最正氢原子电荷(qH )和熵(Sθ),并用留一交叉验证法对模型的稳定性进行了验证.此外,还利用该模型预测了17种农药对发光菌的一IgEC50.     

多环芳烃的一览子分子轨道计算和多环芳烃的致癌性能

大气中的多环芳烃极其多种多样,经GC/MS鉴定者已达200种以上。作者的“双区理论”及定量公式提出以后,已有可能运用分子轨道参数,对多环芳烃及其行生物进行理论子筛选。然而多环芳烃的数量理论上极其众多,而目前的分子轨道计算,包括简单分子轨道计算,本质上仍然是逐个进行的。群和图的方法虽能简化计算,但也难于从根本上解决计算问题。发挥算机优势,应用计算数学方     

微波辅助光催化降解氯酚类污染物的研究

研究了溶液中4-氯酚(4CP)、2-氯酚(2CP)、4-氯-3-甲基酚(4C3MP)、2,4-二氯酚(2,4-DCP)、2,4,6-三氯酚(2,4,6-TCP)和五氯酚(PCP)的微波辅助光催化降解(MW/PCO).结果表明,6种氯酚(CPs)光降解速率与分子中Cl原子取代的数目、位置等分子结构性质有关,单氯酚比多取代氯酚易光解.MW/PCO降解4CP的主要中间产物为苯酚、氯苯、对苯醌、对苯二酚等,降解PCP的主要中间产物为2,3,5,6-四氯对苯醌、2,3,4,6-四氯对苯二酚、四氯酚.CPs降解的机制是紫外光降解和羟基自由基 (·OH)亲电子加成脱氯过程.     

一氯苯在钒钛催化剂表面亲核取代反应的DFT计算

采用DFT计算方法对一氯苯在V2O5(001)和脱钛矿表面氧上的亲核取代反应的机理进行了分析。对不同DFT泛函在氯代芳香烃-过渡金属氧化物体系计算中的准确性进行了验证,发现采用B3LYP泛函得到的过渡态相对能量与标准值的偏差为9.63kJ/mol,产物相对能量的偏差为8.79kJ/mol,可以用于反应路径的推断。对亲核取代反应的机理进行了分析:首先苯环上与氯原子连接的碳原子受到表面氧的攻击,氯原子被驱离环平面;然后C—O健开始形成,同时C—Cl健断裂;最后苯酚盐结构形成,而驱离的氯原子与提供一个空轨道的过渡金属原子连接。与V2O5(001)表面及脱钛矿(100)和(101)表面相比,脱钛矿(001)表面的桥位氧是亲核取代最有可能发生的位置,吸附能为193.77kJ/mol,吸附能垒为135.33kJ/mol。     

偶氮类染料脱色率的定量构效关系

偶氮类染料的生产和使用过程中存在着三废多、难脱色和污染严重等问题,该染料是印染工业的主要污染物。选取偶氮类染料的分子结构参数和其光催化氧化脱色率之间建立定量结构活性关系(QSAR),进而得到回归方程,为印染废水处理和染料环境行为评价提供理论预测。结果表明,偶氮类染料的光催化氧化脱色率与其结构之间存在着线性相关性,线性方程为:D=0.647μ+66.277,(D为脱色率、μ为偶极矩)R=0.989方程具有预测能力。     

Fenton氧化水中间氯硝基苯的动力学与机制研究

结合Fenton氧化反应动力学模型研究了Fenton氧化水中间氯硝基苯(m-ClNB)的影响因素和降解机制.结果表明:(1)反应初始pH、H2O2浓度、Fe2+浓度、污染物初始浓度和反应温度对m-ClNB的降解均有明显影响.在反应初始pH为3.5、m-ClNB初始摩尔浓度为0.444mmol/L、H2O2摩尔浓度为21.55mmol/L、Fe2+摩尔浓度为0.054mmol/L、反应温度为(25土1)℃的条件下,m-ClNB的去除效果较好.(2)建立了Fenton氧化m-ClNB的准一级反应动力学模型,且m-ClNB的降解与该模型拟合良好.基于不同反应温度时的准一级反应速率常数(kap),得到了m-ClNB降解的阿累尼乌斯公式,且活化能为36.51kJ/mol.(3)气相色谱(GC)/质谱(MS)和高效液相色谱(HPLC)/MS分析表明,Fenton氧化m-ClNB的主要产物有4-氯-2-硝基苯酚及其同分异构体、羟基乙酸、草酸、丁二酸、丙二酸、6-氯己酸、乙醛酸、2,2-二羟基丙二酸和2-乙基丙二酸等.     

自由氯、一氯胺和二氧化氯对饮用水中粪肠球菌的消毒动力学研究

以粪肠球菌为研究对象,研究了自由氯、一氯胺和二氧化氯在不同pH值和温度下的消毒效果,并将灭活速率常数表示为pH和温度的函数,对Chick—Watson模型进行了修正。结果表明,随着pH的上升,自由氯和一氯胺的灭活率减小,二氧化氯的灭活率则增大。温度对一氯胺的影响较小,对自由氯和二氧化氯的影响较显著。修正后含有pH和温度两参数的消毒动力学模型可以很好地模拟消毒过程,增强了模型的通用性。     

用分子连接性指数预测苯衍生物发光菌EC_(50)

从文献中收集了101种取代苯对发光菌的EC50,筛选出90种取代苯为样本集并计算了其价键分子连接性指数。按照2∶1将样本集随机分为训练集和预测集,用逐步回归建立了分子连接性指数对取代苯类的发光菌毒性EC50的QSAR方程(R2=0.874,S=0.224)。Jackknife检验结果表明方程具有较好的稳健性,预测集检验证明方程具有较好的预测能力。     

造纸废水混凝处理中SFT助凝替代性研究

中小造纸厂废水处理常用PAC作混凝剂 ,PAM作助凝剂。由于PAM成本很高 ,影响了处理设备的投运率。用超细滑石粉 (SFT)替代PAM助凝 ,与混凝剂PAC配合 ,其混凝处理效果基本相当 ,但是处理成本降低 0 .10元 /m3 。由于SFT属环境无害材料 ,不会给排泥带来二次污染     

An application of the theory of kinematics of mixing to the study of tropospheric dispersion

The most common technique used for numerical simulations of tracer mixing is that of the numerical solution of the advection–diffusion equation with the unresolved fluxes parameterized using the similarity theory. Despite correct predictions of the overall directions of transport, models based on a numerical solution of the advection–diffusion equation lack sufficient accuracy to correctly reproduce the coupling of mixing with small scale processes which are sensitive to the microstructure of the tracer distribution. The objective of this paper is to revisit the basic formalism employed in numerical models used to investigate atmospheric tracers. The main mathematical method proposed here is the theory of kinematics of mixing which could be applied effectively for simulations of atmospheric transport processes. At the beginning of the paper, we introduce simple mathematical transformations in order to demonstrate how complex topological structures are created by mixing processes. These idealistic flow systems are essential to explain transport properties of much more complex three-dimensional geophysical flows. An example of the application of the kinematics of mixing to the analysis of tracer transport on a planetary scale is presented in the following sections. The complex filamentary structures simulated in the numerical experiment are evaluated using some commonly applied statistical measures in order to compare the results with the data published in the literature. The results of the experiment are also analysed with the help of simple conceptual models of fluid filaments. The microstructure of the tracer distribution introduced in the paper is essential to increase our understanding of atmospheric transport and to develop more realistic parameterizations of small-scale mixing. The presented results could also be used to improve calculations of the coupling between microphysical processes and tracer mixing.     

Estimation of uncertainty of sampling for analysis of pesticide residues

Abstract

A computer model was used to take random samples from primary sample populations obtained from field trials to simulate the uncertainty of sampling for residue analysis of plant commodities and soil. The results indicate about 40%, 30% and 20% relative uncertainty when random samples of size 5, 10 and 25 are taken respectively, from a single lot. Therefore the sample size should be the same for establishing and enforcing legal limits.     

次氯酸钠发生器的研制

介绍了电解法生产次氯酸钠的原理 ,并在原有生产工艺的基础上进行了重新设计和对设备的重新选择、改造 ,得出了各个工艺参数的最佳值 ,生产出高品质的次氯酸钠     

活性炭三维电极法对印染废水的处理研究

对三维电极方法处理印染废水进行了实验研究,初步探讨了活性炭三维电极法处理印染废水的机理,对影响处理效果的各种要素,如反应时间、槽电压和pH值等进行了条件实验,得出了活性炭三维电极法处理印染废水的最佳运行条件为:停留时间120-180 min,槽电压25～30 V,进水pH值6.5～7.5。结果表明,该反应器能有效地降低废水色度,有较高的COD去除效率,并能提高印染废水的可生化性。     

不同泥源对厌氧氨氧化反应器启动的影响

采用2套上流式生物膜反应器,分别接种少量厌氧氨氧化污泥和大量硝化污泥,考察其对厌氧氨氧化反应器启动的影响。污泥接种入反应器后,测得接种厌氧氨氧化污泥的反应器(R1)内MLSS为0.22 g/L,另一个反应器(R2)MLSS为2.7 g/L。与直接接种厌氧氨氧化污泥相比,R1经过72 d的运行才显现出厌氧氨氧化特性。经过114 d的培养,前者氮去除速率由0.23 kg/(m3.d)提升到5.29 kg/(m3.d),总氮去除率大于89%;R2的氮去除速率由0.01 kg/(m3.d)提升到1.1 kg/(m3.d),总氮去除率大于84.6%。说明普通污泥启动需要一个较长的筛选过程,直接接种少量的厌氧氨氧化污泥比接种普通的污泥能够更快启动厌氧氨氧化反应器。     

产油微藻培养与回收的关键技术研究进展

寻找廉价而高效的替代原料是实现生物柴油产业化的关键所在.微藻以含油量高、生长周期短、环境适应能力强、生物产量高等优点,有望成为一种极具潜力的生物柴油生产原料.然而,目前尚存在微藻培养低效成本高和微藻回收效率低两大难题.综述了微藻培养与回收过程中的关键技术,并对存在的两大难题及其改进技术进行了详细的探讨.最后,总结并展望了微藻培养、回收技术未来的发展趋势.     

生物质快速热裂解主要参数对生物油产率的影响

以松木木屑为原料,在自制的小型流化床上,开展了生物质热裂解温度、生物质粒径和进料速率对生物油产率的影响实验研究.结果表明,在热裂解温度分别为450、475、500、525和550℃条件下,当热裂解温度为500℃时,生物油产率最高,平均产率达到53.33%(质量百分比).反应温度越高,炭产量越低,不可冷凝气体产量越高,气体发热值越高;粒径＜1 mm的生物质其粒径对生物油产率影响不大;生物质进料速率增加时,生物油产率增加.本研究为生物能的利用提供了新的途径.     

Visualisation of the complexity of EUSES

The interdependencies of parameters applied in the models of EUSES are visualised in a directed connectivity graph. The parameters (inputs, defaults, state variables, outputs) are represented by boxes (nodes) and their relations by lines (edges). The visualisation, on the one hand, clarifies the complexity of the models in EUSES and, on the other hand, creates an overview and transparency. The parameters’ relations to each other can be recognised faster, and the models can be better understood. The complexity was quantified by the number (variety), kind (substance parameter, physico-chemical parameter, concentration, other parameters), and depth (dimension) of the parameter and the number of relations (connectivity). The variety of EUSES (without the modelsSimple Treat andSimple Box whose interior structure is not documented and without the effect and risk characterisation) amounts to 466, the connectivity to 961, and the maximal dimension is 21.     

水中有机污染物超声强化氧化技术研究进展

超声波技术在化学、环境、制药以及生物等领域有着广阔的应用前景。在降解水中难降解有机污染物方面 ,超声强化氧化技术有一定优势 ,降解效果显著 ,符合绿色环保技术的要求。超声强化氧化技术主要可分为超声空化技术、超声强化化学 (催化 )氧化技术、超声强化电化学 (催化 )氧化技术、超声强化光化学 (催化 )氧化技术、超声 生物降解等几大类 ,本文对各类技术的优缺点进行了评述。