维生素B_(12)协同纳米Fe/Cu双金属对五氯酚的催化降解与机理

针对水中含氯有机物的脱氯降解,制备了Fe/Cu双金属纳米颗粒,并引入维生素B12,研究铜负载率和维生素B12的剂量对以五氯酚为典型污染物的脱氯效果。结果表明:维生素B12和纳米零价铜能够有效提升五氯酚的脱氯速率及脱氯程度,脱氯率从4.52%增加到78.55%,降解产物从四氯酚进一步降解为苯酚。实验发现增加铜负载率可使双金属比表面积增大,催化活性位增多;增加维生素B12浓度可促进体系电子传递,使体系还原反应活性提升。铜负载率和维生素B12浓度过大均会使体系反应速率减缓甚至抑制。实验优化铜负载率为10%(质量分数),维生素B12浓度为20 mg·L~(-1)。探讨纳米零价铜和维生素B12的催化机理,以期对降解含氯有机物提供可操作性的参考。     

纳米钯?铝双金属对水中3-氯酚的脱氯降解研究

采用置换沉积法制备了纳米钯/铝双金属催化剂,氢解还原去除水相中难降解有毒有机物3-氯酚(3-CP),考察了溶液pH、钯负载量、纳米钯/铝双金属投加量、反应温度对脱氯效果的影响并解析相关反应机制。结果表明:(1)初始pH 3.0时,沉积液中93.25%(质量分数,下同)～96.67%的钯可有效负载于铝材上。(2)在pH为3.0、纳米钯/铝双金属投加量为2g/L、钯负载量为1.16%(质量分数)、反应温度为25℃下降解初始摩尔浓度为0.389mmol/L的3-CP,反应终了时脱氯率在99%以上。利用纳米钯/铝双金属降解氯代有机污染物具有高效低耗的优势,在实际应用上具有较好的前景。     

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...     

根系环境含氯量对植物叶片含氯量及抗氯性的影响

据报道,植物叶片含氯、硫的量与大气环境中氯、二氧化硫的污染程度有着密切的关系。并且认为,可以根据叶片分析的资料,判断大气污染的程度和范围。但是,植物体内的各种矿质元素(包括氯、硫),主要是靠根系从土壤环境中吸收的。土壤环境的氯、硫含量对叶片氯、硫含量有无影响?以及叶片中的氯、硫含量与植物对氯、二氧化硫的抗性有无影响?这些都是很有兴趣的问题。     

难降解氯代有机物污染环境的生物修复技术研究进展

氯代有机物是一类在生产和生活中广泛应用并被大量排放到环境中的难降解有机污染物质,一旦进入生态环境,就会在水体、土壤和底质中长期残留,并在食物链中不断积累、富集,从而对生物体产生危害。因此,对受这类难降解有机物污染的环境修复是目前所迫切需要解决的环境问题之一。基于物理和化学修复方法成本较高易造成二次污染,文中探讨了国内外生物修复技术的研究进展,并对难降解氯代有机物污染环境修复的研究方向进行了展望,由于环境中的污染物质复杂多变,联合生物修复技术将成为未来的研究热点。     

水中氯代有机化合物处理方法及研究进展

对氯代有机物的污染进行治理是水污染控制的重要课题。本文总结了可用于水中氯代有机物处理的一些方法的近期研究成果，同时也讨论了生物法、光催化氧化法和双金属还原法的各自特点及应用前景     

超声波和零价铁联用对氯代苯酚脱氯降解作用的研究

采用超声波和零价铁联用对氯代有机物3氯苯酚(CP)、2,4-二氯苯酚(DCP)和2,4,6-三氯苯酚(TCP)模拟废水进行了脱氯处理研究。以单因素法, 考察了铁粉初始投加量、溶液的初始浓度、超声波功率和溶液的pH值等因素对氯代酚降解的影响,并探讨了降解反应动力学。结果表明,超声波和零价铁联用对氯酚具有显著的降解效果,当水样初始浓度为25 mg/L,溶液pH呈弱酸性,超声波功率为200 W时,氯代酚的脱氯效率达到最大值。降解反应符合准一级反应,CP、DCP和TCP的反应速率常数分别0.0613 h^-1、0.374 h^-1和0.197 h^-1。     

金属有机骨架材料在环境工程领域的应用进展

金属有机骨架(MOF)材料是一种新型多孔纳米材料,因其具有比表面积高、热稳定性好、种类多样、结构可调等诸多优点,在分离技术方面显示出巨大前景。详细介绍了MOF材料的特性、合成方法以及近年来在环境工程领域的应用情况。MOF材料主要用途为吸附分离具有温室效应的气体(如甲烷、二氧化碳等)以及二氧化硫、挥发性有机物等其他有害气体;还可用于处理含药物、染料、酚类大分子等的有机废水以及含无机阴离子和重金属阳离子等的无机废水。     

高含硫 、高含氯 、高含磷废液处理技术研究现状

现代工业生产过程中,会产生大量高含硫、高含氯、高含磷的废液,不合理的处置,会对环境造成污染,危害人和动植物的健康。综述了高含硫、高含氯、高含磷3类废液的处理技术现状。对于同时高含硫、含氯、含磷的混合废液处理作了初步探索。最后对高含硫、高含氯、高含磷废液及同时高含硫、含氯、含磷的混合废液处理的研究方向进行展望,以期为后续研究提供借鉴。     

水源地生态工程对消毒副产物生成的影响

水源地生态工程可改善饮用水水源水质,但其中的水生生物代谢物可能是消毒副产物(DBPs)前体物的来源。本文构建现场实验装置探究了水源地生态工程对原水水质的影响及原水中主要消毒副产物前体物的来源,考察了氯投量、温度以及pH对香蒲根分泌物、菰根分泌物和鲢鱼排泄物氯化后消毒副产物生成的影响。结果表明,实验装置对NH₄⁺-N、TN和TP的平均总去除率分别为74.93%、53.98%和73.02%,总DOC沿程增加。溶解性有机物(DOM)中分子质量分布在<500 Da的DOC含量总体上呈沿程减少的趋势,>3 000 Da的DOC沿程有所增加。总三卤甲烷生成势(TTHMFP)和总卤乙酸生成势(THAAFP)沿程呈现增加的趋势,分子质量<3000Da的有机物中TTHMFP和THAAFP沿程有所下降,分子质量>3 000 Da的TTHMFP和THAAFP呈沿程增加的趋势。考察了装置中3种水生生物代谢物经氯化后得到的二氯乙酸(DCAA)、三氯乙酸(TCAA)、三氯甲烷(TCM)和二氯乙腈(DCAN)4种消毒副产物生成势,均随着氯投量和温度...     

南方某水源水中天然有机物的特点及氯胺对氯化消毒副产物的控制

在对天然有机物分类的基础上进行了水体中有机物的特性研究,并采用氯胺对不同特性有机物的氯化消毒副产物进行了控制研究。结果表明,疏水酸占有机物总量的24%,疏水中性物质占41%,疏水性有机物占67%;对于三卤甲烷类消毒副产物生成势,疏水酸所产生的最多,疏水碱次之,亲水酸最少;对于卤乙酸类消毒副产物生成势,疏水碱产生的三卤乙酸最多,其次为疏水酸,亲水酸最少。氯胺对不同类有机物氯化消毒副产物控制程度不同,氯胺对疏水中性物质控制三卤甲烷类消毒副产物最好,其次是疏水碱和亲水碱;对疏水酸的三卤甲烷生成量控制较弱,对亲水酸的控制效果最差;氯胺对亲水碱氯化产生卤乙酸的控制效果最好,其次是疏水碱,控制效果最差的为疏水中性物质。     

地下水中潜在危害有机物识别与筛选方法

针对地下水中频繁检出的各类有机物,运用理论方法定量计算污染物对地下水的危害系数,对有机物的污染调查、地下水污染防治具有一定的指导意义。为研究有机物对地下水的危害性,汇总了535项有机物,目前这些指标在国内外水质标准中均没给出标准值。从有机物的自身属性入手,假定所有物质处于相同的外界环境中,经过包气带吸附、降解、挥发等作用,分析其进入地下水的难易程度。利用美国环保局的软件EPI Suit4.10,获取了指标的有机碳吸附系数(K_(oc))、半衰期(DT_(50))和亨利常数(K_H),并结合毒性参数基于健康的评价基准值,构建了污染物潜在危害参数体系。运用3种方法计算有机物的危害系数H、污染指数G和衰减系数K,对比3种计算结果,筛选出100项潜在危害有机物。分析表明,所筛选出的100项指标毒性较大、难挥发,并且有机物的K_(oc)对污染指数(G)和衰减系数(K)的贡献比DT_(50)、K_H更大。     

零价铁还原协同微生物降解处理化工废水的研究

针对某工园区综合化工废水的水质特征,拟将零价铁(ZVI)还原与厌氧折板反应器(ABR)、前置反硝化(A/O)工艺耦合对其进行处理,考察了系统的运行效果,并对废水中的特征污染物——对氯硝基苯的降解性能进行了分析。结果表明,ZVI预处理后化工废水中残留的对氯硝基苯在ABR中厌氧微生物作用后得到进一步降解,且在ABR处理过程中COD去除率较单独ZVI或微生物作用时大幅提高,虽然ZVI对难降解有机物无矿化作用,但可将难降解有机物转化为毒性较小的有机物,明显改善废水的生化性;通过控制合适的混合液回流比、有效补充碳源和碱度,可以提高A/O系统的运行效率;在较佳的工况(ABR系统HRT为24h,A/O池污泥回流比为100%、混合液回流比为3∶1,碳源投加量为3.5g)下运行连续2个月,整个系统的COD平均去除率在90%以上,出水COD质量浓度基本低于100mg/L,NH3-N去除率在80%~90%,出水NH3-N质量浓度在20mg/L以下,出水对氯硝基苯、对氯苯胺质量浓度分别在0.58~4.08、0.68~5.88mg/L,出水水质符合《江苏省化学工业主要水污染物排放标准》(DB32/939—2006)。     

核壳异质结催化剂BiOCl/F-TiO2可见光催化降解4-氯酚

利用光催化技术降解4-氯酚,是缓解含氯酚类水污染的有效方法之一。采用两步水热法制备了F掺杂的TiO_2纳米片F-TiO_2复合BiOCl微球的核壳异质结催化剂BiOCl/F-TiO_2。当BiOCl∶F-TiO_2为1.0∶5.0(摩尔比)时,催化剂表现出最高的光催化活性。基于X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、透射电子显微镜(TEM)、紫外—可见(UV-Vis)吸收光谱、Mott-Schottky曲线和电流—时间曲线等表征结果,可以推断BiOCl和F-TiO_2之间形成的p-n异质结能有效分离光生电子和空穴,是催化剂高效活性的主要原因。     

环境中全氟有机物的毒性、检测分析及降解

自全氟有机物广泛使用50多年以来,已经在世界范围内发现一定浓度的全氟有机物,各国研究人员针对该类物质特别是全氟辛酸(PFOA)、全氟辛烷基磺酸(PFOS)进行了一定的研究.介绍了该类物质的污染现状,阐述了全氟有机物的毒性、检测分析技术及降解技术,在此基础上提出了今后的研究方向.     

吹脱——活性炭气相吸附法去除水溶液中的挥发性有机物

许多化工厂常排放有挥发性的有机物(VOC)废水,如二氯乙烯、三氯乙烯、四氯化碳、甲基乙酮、氯仿,这些污染物曾被EPA定为重点污染物,并已引起了严重的环境问题。过去常用液相活性碳吸附工艺来处理,其去除效果很好,但费用却非常高。最近美国路易斯安那州的西南大学化工系的两位研究人员Fang与Khor提出一项新的处理工艺——吹脱——气相活性炭吸附法。其流程分吹脱操作单元和气相吸附操作单元(包括失效活性炭再生部分)。含挥发性有机物的废水先用泵送入吹脱罐,用空气吹脱后,含VOC的空气被送入两个吸附罐的另一个子单元,VOC被活性炭吸附后与空气相分离,并排出空气,从而使VOC被持留于吸附罐中,当其气相中VOC达到操作的“突破点”,进料转换至另一只吸附罐。     

氯消毒对城市污水中DOM的三维荧光特性影响

在城市污水二级出水氯消毒过程中,通过对溶解性有机物(DOM)的三维荧光光谱(3DEEM)分析及反应过程中三卤甲烷(THMs)生成量的连续测定,分析各类荧光物质随加氯反应时间的变化规律,探讨其与THMs生成量之间的关系,以此来推测THMs的主要前驱物质。结果表明,加氯后0～6 h内,各反应时间点三维荧光光谱图的等高线的密集程度较原二级出水明显降低,荧光峰的荧光强度减少40%～70%,说明DOM与氯发生反应,芳香构造化程度及不饱程度降低,从而失去荧光特性。其中,简单芳香族蛋白质(酪氨酸类)、腐殖酸类及富里酸类物质在加氯前后荧光强度变化较大,是生成THMs的主要前驱物质。THMs的生成量随反应时间的增加呈现明显的上升趋势,15 min内各类荧光特性有机物的荧光强度减少约50%左右,同时生成了50.17%的THMs。     

化学需氧量的测定 高锰酸钾法

化学需氧量(简称COD)是在一定条件下,一升水中的污染物被强氧化剂氧化时所消耗的氧化剂的量。被强氧化剂氧化的污染质,主要是指有机物,因此化学需氧量可作为有机物含量的指标。由于所含Fe~(2+)、S~(2-)等还原性物质也被氧化,故所测结果也包含了这部分物质所消耗的氧化剂用量。氯离子也被氧化,但可采用适当办法排除其干扰。     

有机化合物动态定量结构——生物降解关系(QSBR)模型研究

本文通过分析一般ＱＳＢＲ模型应用的特点、不足和影响有机物生物降解的基本因素，指出ＱＳＢＲ模型应综合反映影响有机物生物降解的四个方面（以氯代芳香化合物为例）：氯代苯系物的摄入、氯代苯系物的诱导作用、毒性物质的形成和基础酶的缺乏。在此基础之上给出了动态ＱＳＢＲ的概念模式及方法学基础。     

含有机物铁泥的超临界水氧化法资源化

氨基染料生产过程中产生大量含有机物的铁泥,对环境造成严重污染并造成资源的极大浪费.利用超临界水氧化法对含有机物铁泥进行资源化处理研究,并对产物进行了X射线衍射分析(XRD)、色差实验与电子探针分析.研究结果显示,用超临界水氧化法处理铁泥可以将铁泥中所含的有机物完全氧化,真正实现环境友好;超临界水首先将铁泥氧化成α-Fe2O3与γ-Fe2O3,再经过800℃煅烧后可以作为氧化铁红颜料使用;超临界反应压力对样品的晶型与颜色影响不大.