二价铁活化过硫酸盐降解土壤中十溴联苯醚

研究了Fe2+活化过硫酸钠产生的硫酸根自由基降解土壤中十溴联苯醚（PBDE-209）的效果,分别考察了Na2S2O8的用量、初始pH值、Na2S2O8与Fe2+摩尔比例、反应时间4个因素对降解效果的影响。通过正交实验确定了降解污染物的最优条件。结果表明,在Na2S2O8用量为0.8 mmol·kg-1,初始pH为5,Na2S2O8与Fe2+摩尔比为2：1,反应时间为30 min的最优条件下,降解率达96.36%。分子探针竞争实验表明体系中产生了硫酸根自由基。Fe2+活化过硫酸钠降解PBDE-209反应过程符合一级反应动力学。     

过渡金属离子活化过硫酸盐去除土壤中的芘

比较研究了Fe2+、Co2+和Ag+活化Na2S2O8及KHSO5对土壤中芘的氧化降解效果,并对上述反应过程进行动力学研究及芘降解产物成分分析。在土水质量比为1：5,氧化剂和过渡金属离子添加摩尔比为10：1,30℃恒温水浴磁力搅拌及反应时间5~120 min条件下开展了系列实验。结果表明,3种离子中Fe2+活化Na2S2O8氧化降解芘的去除效果最优,反应120 min后芘去除率为93.4%;Co2+是活化KHSO5的最佳过渡金属离子,反应5 min后芘去除率达94.5%,在反应120 min后芘去除率增高至97.0%。此外,降解动力学拟合结果表明Fe2+、Co2+和Ag+活化Na2S2O8和KHSO5降解芘的过程符合准一级反应动力学,且土壤中绝大部分芘可被活化过硫酸盐体系氧化降解。     

热活化过硫酸盐氧化修复柴油污染土壤

采用热活化过硫酸盐法,考察了过硫酸盐浓度、温度、水土比和初始pH对柴油污染土壤氧化修复的影响,并分析了其动力学和热力学参数。结果表明,当Na2S2O8摩尔浓度为0.8mmol/g、温度为70℃、水土比为2.0mL/g、初始pH为11.00时,反应72h后的柴油降解率最高,达到77.85%。动力学和热力学分析表明,热活化过硫酸盐氧化降解柴油过程为自发、吸热、熵增的过程,表观活化能为-80.73kJ/mol。     

多羧酸改良硫代光-Fenton处理有机染料废水

使用EDDS（乙二胺二琥珀酸）螯合Fe（Ⅲ）,在光照过程中活化过硫酸盐/亚硫酸盐产生硫酸根自由基,并用于处理水体中的染料橙黄Ⅱ,考察过硫酸盐/亚硫酸盐初始浓度,Fe（Ⅲ）-EDDS初始浓度以及溶液初始pH对橙黄Ⅱ降解效果的影响,并获得处理效果较好的优化体系。结果表明,Na2SO3-Fe（Ⅲ）-EDDS体系中,[Na2SO3]=5 mmol·L-1,[Fe（Ⅲ）-EDDS]=0.05 mmol·L-1,pH=3.0时,60 min 内橙黄Ⅱ降解效率达98%;Na2S2O8-Fe（Ⅲ）-EDDS体系中,[Na2S2O8]=10 mmol·L-1,[Fe（Ⅲ）-EDDS]=0.50 mmol·L-1,pH=7.0时,120 min内橙黄Ⅱ降解效率达99%。两个体系中,Fe（Ⅲ）-EDDS均存在最佳浓度,增大或减小均导致效率降低。Na2SO3-Fe（Ⅲ）-EDDS体系中,溶液初始pH越大,橙黄Ⅱ降解效率越低。Na2S2O8-Fe（Ⅲ）-EDDS体系中,pH高于或低于7.0时橙黄Ⅱ降解效率均降低。Na2SO3-Fe（Ⅲ）-EDDS体系中,亚硫酸钠浓度越大橙黄Ⅱ降解效率越高。Na2S2O8-Fe（Ⅲ）-EDDS体系中,过硫酸钠存在最佳浓度,增大或减小均导致降解效率降低。     

类Fenton试剂氧化降解土壤中PAHs及其影响因素研究

使用类Fenton试剂可以有效降解土壤中的多环芳烃（PAHs）。选择4种PAHs菲、芘、苯并[a]芘、茚并（1,2,3-cd）芘作为考察对象,研究了类Fenton试剂对土壤中PAHs的降解条件。单因素降解实验结果表明,在H2O2浓度为0.5mol/L,Fe（NO3）3浓度为0.1 mol/L,水土比为3∶1,反应时间为...     

Fe2+活化过硫酸钠降解1,2-二氯苯

以Na2S2O8为氧化剂,柠檬酸螯合Fe2+为活化剂,对水中1,2-二氯苯进行处理。首先研究了Na2S2O8浓度、FeSO4浓度、柠檬酸浓度及初始pH值等因素对1,2-二氯苯降解的影响;然后通过正交实验,发现在Na2S2O8浓度14.28 mmol/L、FeSO4浓度7.14 mmol/L、柠檬酸浓度3.57 mmol/L、初始pH值3.0的条件,1,2-二氯苯降解率达到最大(99.28%)。进一步研究表明,柠檬酸螯合FeSO4活化Na2S2O8降解1,2-二氯苯的过程可分为2个阶段,其中第1阶段为快速反应,第2阶段反应速度较慢并且符合一级反应动力学规律。     

滩涂石油污染高级氧化修复技术

在模拟原沉积物弱碱性及含水率的条件下,分别研究了2种高级氧化反应体系:H2O2辅助加入催化剂FeSO4或Fe2(SO4)3及Na2S2O8辅助加入催化剂FeSO4或CaO及热催化对污染滩涂沉积物中石油烃的去除效果及其影响因素。同时,还模拟研究了长江口潮汐作用对滩涂石油污染修复效果的影响。研究表明:H2O2与样品的质量投加比为0.05,FeSO4和Fe2(SO4)3与H2O2摩尔投加比均为0.1时,石油烃去除率分别达到48.9%和57.4%;Na2S2O8本身氧化能力较强,单一Na2S2O8与样品的质量比大于0.01时,石油烃去除率达到46%以上;而在Na2S2O8最佳投加比条件下,FeSO4、CaO与Na2S2O8摩尔比为0.05和0.9时,去除率分别达到60.4%和51.3%以上,同时最佳催化温度为50 ℃。潮汐作用对芬顿试剂氧化修复滩涂石油污染具有促进作用,而高浓度污染滩涂区域建议采用阻隔修复。     

Fe2+活化过硫酸钠原位修复氯苯污染地下水

通过建立土槽模型模拟实际污染场地,并采用Na2S2O8为氧化剂、柠檬酸螯合Fe2+为活化剂,研究了氯苯在地下水中的迁移分布规律、原位修复及其对地下水环境的影响。结果表明,氯苯在含水层水平纵向上的迁移作用大于横向迁移;随着时间的增加,地下水中氯苯浓度变化总趋势为先增加后减少并最终趋于稳定;随着迁移距离的增加,氯苯的浓度逐渐降低。柠檬酸螯合Fe2+活化Na2S2O8能够有效修复受氯苯污染的地下水和土壤;持续氧化36 h后,地下水和土壤中氯苯的去除率分别达到82.4%和80.3%。进一步研究发现,氧化处理后,出水的pH值基本稳定在3.5、SO42-浓度为88.7 mg/L,满足地下水Ⅱ类水质标准。     

一株多环芳烃降解菌的筛选及其降解特性

微生物修复是治理土壤多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons, PAHs)污染的主要方法,而高效降解菌筛选是微生物修复技术的重要基础。从北京焦化厂土壤中筛选分离得到一株PAHs降解菌Q3,通过生理生化和16S rDNA等分析手段鉴定其为Rhodococcus rhodochrous。结果表明：该菌株对芘的耐受能力较强,可降解初始浓度为200 mg·L⁻¹的芘;该菌株具有降解广谱性,可利用苯并[a]芘、苯并[b]荧蒽、二苯并[a,h]蒽、苯并[g,h,i]苝等9种PAHs为唯一碳源进行代谢,特别是对苯并[a]芘等高环PAHs具有较好的降解效果;此外,该菌株可有效降解模拟液中的混合PAHs,并且对野外被PAHs长期污染的土壤具有较好的强化修复效果。投加菌株处理后的处理组与对照组相比,土壤PAHs总去除率提高了24%。以上结果表明该菌株对环境中被PAHs污染的土壤具有较好的强化修复潜力,可为PAHs污染土壤的微生物修复技术提供技术参考。     

零价铁活化过硫酸钠降解含油废水

将零价铁活化过硫酸钠产生硫酸根自由基的高级氧化技术应用于处理含油废水。研究了过硫酸钠浓度、零价铁投加量、p H值对油降解率的影响,分析了反应过程中S2O2-8和Fe2+的浓度变化。通过投加柠檬酸强化了降解效率,并探讨了油降解的动力学过程。结果表明,零价铁活化产生硫酸根自由基是处理含油废水行之有效的手段。当过硫酸钠浓度119 mg·L~(-1)、Fe0投加量为50 mg·L~(-1)、p H=1.0,反应4 h后油降解率达到79.26%。Fe/Ps体系中,存在不同的主反应过程,其中Fe2+为主要活性物质,其浓度与降解速率正相关。适量投加柠檬酸可以优化控制Fe2+浓度,油降解率可提高20.64%。油降解动力学过程用准一级动力学方程描述。     

工业化规模生物堆修复焦化类PAHs污染土壤的效果

现场建立处理能力为450 m3工业化规模的生物堆对焦化类PAHs污染土壤进行为期8个月的修复,运行过程中控制土壤C∶N∶P=100∶10∶1、水分10%～20%(质量百分比)、堆内氧气不低于7%(体积百分比)。结果表明:O2与CO2浓度呈负相关。系统连续运行时,微生物数量增加至107数量级,高出自然状态下土壤中微生物数量1～2个数量级。除NO3-在运行后期显著增加外,其余土壤因子均无明显变化。PAHs的降解主要出现在前6个月,之后进入"拖尾"阶段,土壤中各PAH浓度基本不再降低。运行结束后,堆体0.5 m处土壤中含2、3、4、5和6个苯环PAHs的降解率分别介于56.3%～99.5%、34.8%～71.6%、30.7%～40.6%、28.6%～39.2%和39.3%,16种PAHs的平均去除率为65.1%。1.5 m处土壤中含2、3、4、5和6个苯环PAHs的降解率分别介于50.9%～99.8%、57.7%～60.9%、55.9%～63.0%、27.3%～57.1%和52.2%,16种PAHs的平均去除率为71.4%。     

TiO2光催化耦合SO4-·体系对硝基苯酚的降解性能及动力学

利用溶胶-凝胶法在改性的ZSM-5分子筛上负载TiO2制备复合光催化剂TiO2/ZSM-5m,采用扫描电镜、N2吸附-脱附等温线和X射线衍射对材料进行表征。通过耦合Fe2+/S2O82-产硫酸根自由基SO4-·体系,以对硝基苯酚(pNP)为目标污染物,系统考察了初始pH、TiO2/ZSM-5m投加量、FeSO4、Na2S2O8浓度和初始浓度对pNP降解性能的影响。结果表明,在TiO2/ZSM-5m投加量为0.8 g/L,pH为4.0,FeSO4为0.4 g/L,Na2S2O8为2.4 g/L,常温下反应240 min的优化条件下,对pNP(初始浓度50 mg/L)去除率达到99.31%,光催化降解动力学符合Langmuir-Hinshelwood模型,UV-vis图谱推测对硝基苯酚分子结构发生改变,被有效降解。     

固废拆解场污染土壤中多环芳烃降解菌的筛选鉴定与降解特性

以腐植酸(HA) 溶液为吸附剂、从受多环芳烃污染的土壤中分离出来的降解菌制成为生物修复剂,以多环芳烃(PAHs)萘、菲、芘、荧蒽、苯并蒽、苯并芘为土壤污染物,对PAHs污染土壤进行修复实验。目的是筛选与分离吸附于HA的PAHs降解菌,研究HA与降解菌的协同效应对PAHs的降解效率的影响。用经过HA吸附的PAHs富集分离培养出1株高效降解菌株, 命名为Tzyx3,鉴定其为解脂耶氏酵母菌(Yarrowia lipolytica)。15 d后,土壤中萘、菲、芘、荧蒽、苯并蒽、苯并芘的降解率分别为90.7%、91.0%、74.7%、86.9%、84.7%和74.7%,表明Tzyx3和HA在PAHs污染土壤中存在协作关系,Tzyx3能够直接利用HA对土壤中的多环芳烃进行降解。     

Fenton试剂和活化过硫酸钠氧化降解土壤中的二氯酚和三氯酚

氯酚类物质（chlorophenols, CPs）在环境介质中广泛存在且具有很强环境毒性。为探究化学氧化修复场地氯酚类污染的可行性,通过室内实验、模拟搅拌实验、现场中试,开展应用Fenton试剂和活化过硫酸钠氧化降解土壤CPs的研究。结果表明,化学氧化可有效降解土壤中的CPs,在氧化剂用量和CPs总量摩尔比为15:1时,CaO活化Na2S2O8能高效降解土壤中的二氯酚（2,4-DCP）和三氯酚（2,4,6-TCP）,室内实验和现场中试的去除率均达90%以上,处理后的2,4-DCP和2,4,6-TCP浓度均低于《展览会用地土壤环境质量评价标准》（HJ 350-2007）A类标准限值。Fenton试剂在室内实验中降解率达90%以上,但现场中试对2,4-DCP和2,4,6-TCP的降解率仅为66.1%、23.8%,处理后2,4-DCP浓度仍超过A类标准限值1倍以上。此外,在修复过程中,约70%的2,4-DCP、2,4,6-TCP会向液相转移,因此,需要关注修复系统引入水后污染物向液相中的转移可能造成的二次污染。研究结果可为氯酚类污染土壤的修复提供新思路,并为实际工程应用提供理论依据。     

Fe0/O2体系产生H2O2和·OH等活性氧化剂的研究进展

零价铁(Fe0)在水处理过程中有着非常广泛的应用.向Fe0反应体系中曝气,可利用O2还原自发生成H2O2,继而在常温、常压、较宽的pH范围(3～8)内产生·OH等强氧化剂氧化降解有机物.总结了Fe0/O2体系的反应机制,其中主要包括Fe0的双电子传递与Fe2-的单电子传递还原O2产生活性中间体H2O2,以及H2 O2与Fe2+发生Fenton反应产生氧化剂;介绍了pH、曝气方式、溶解氧、Fe0的比表面积及其投加量等因素对氧化剂产量及性质的影响;着重论述了向Fe0/O2体系中加入天然有机物质(NOM)、多金属氧酸盐(POM)等氧化还原媒介,以及草酸盐(C2O42-)、氨三乙酸(NTA)、乙二胺四乙酸(EDTA)等络合剂或引入第二金属形成双金属/O2体系等方法强化体系氧化能力的措施,并提出了Fe0/O2体系未来的研究方向.     

植物混种原位修复多环芳烃污染农田土壤

通过比较实验前后土壤微生物主要类群数量、PAHs降解菌数量、土壤PAHs含量和植物不同部位PAHs含量变化,评价植物单种和混种野外原位修复多环芳烃(PAHs)污染农田土壤的效果。结果显示,150 d天生长期内,黑麦草/小麦混种及黑麦草/蚕豆混种修复效果最好,对土壤PAHs总量的降解率分别达到了59.4%和64.8%。同时,这2个混种处理土壤细菌、真菌和PAHs降解菌数量分别显著高于相应的小麦、蚕豆和黑麦草单种处理。植物不同部位PAHs含量高低次序为根部>茎叶≈籽粒。混种模式下,蚕豆和小麦不同部位PAHs含量比单种模式的不同程度降低,特别是籽粒部。植物混种模式不仅显著提高了土壤PAHs的降解率,还降低了农作物体内PAHs含量,实现了边生产边修复,在污染农田土壤修复领域有着广阔的应用前景。     

超声波/紫外线-Fenton反应联用去除克拉玛依土壤中石油类污染物

研究了超声波(ultrasonic)和紫外线(ultraviolet)-Fenton反应联用处理干旱区老化石油污染土壤。土壤TPH含量为30 470 mg/kg,pH值为3,H2O2与Fe比例为50∶1时,H2O2浓度为0.37%、0.74%、1.11%和1.85%在超声波处理6 h土壤TPH去除量分别为4 495、11 983、15 470和19 800 mg/kg;TPH去除量随H2O2/Fe2+增大而增大,H2O2/Fe2+为100∶1时,TPH去除量为12 699 mg/kg。溶液pH值接近中性,H2O2浓度为0.74%,H2O2/Fe2+为50∶1,超声波与UV共同作用2 h和4 h,TPH去除量分别达到14 824和21 821 mg/kg;UV单独作用2 h、4 h对土壤TPH去除量为9 253和12 845 mg/kg。超声波-Fenton反应对1,2-二甲苯降解效果最好,其次为C17-C28的直链及支链烷烃,最低为烃类衍生物。     

ClO2-CuO@蒙脱土催化氧化降解土壤中的蒽

采用尿素水解法制备了CuO-蒙脱土复合材料,XRD和 IR表明制备的CuO-蒙脱土复合材料同时存在CuO和蒙脱土两种物质。TEM表明对CuO-蒙脱土复合材料中CuO纳米颗粒的直径为4~5 nm,均匀分散在蒙脱土片层上。使用CuO-蒙脱土作为二氧化氯（ClO2）氧化的催化剂,研究了ClO2-CuO@蒙脱土催化氧化降解土壤中蒽的效果。结果表明,土壤中蒽污染物浓度为89.8 mg·kg-1时,最佳条件为25℃、水土比为3、污染土壤初始pH 7、ClO2用量为1.0 mol·kg-1、CuO-蒙脱土用量为1 g·kg-1、反应时间30 min,此时,土壤中蒽的降解率可达到90%以上。ClO2-CuO@蒙脱土催化氧化降解土壤中蒽的反应动力学对ClO2浓度符合一级反应动力学,反应过程中产生活性·OH,提高了蒽降解的效率。     

4种高级氧化法处理高浓度正丙醇废水的动力学比较

研究了1%和10%(V/V)模拟正丙醇废水在UV/TiO2体系、UV/H2O2体系、Fe2+/H2O2体系和UV/TiO2/Fe2+/H2O2体系等4种工艺条件下的降解动力学过程,对比了降解动力学特点及工艺参数对动力学常数的影响,优化工艺参数。结果表明,UV/TiO2体系和Fe2+/H2O2体系的降解过程可分为零级反应阶段和一级反应阶段,转折点分别在反应开始后2 h和氧化剂浓度为6.7 g/L,UV/H2O2体系和UV/TiO2/Fe2+/H2O2体系分别符合零级反应和一级反应规律;相同工艺参数条件下,6 h反应后,组合工艺UV/TiO2/Fe2+/H2O2体系在处理效率达85%,比前3个体系分别高52.0%、8.3%和32.0%,与UV/TiO2体系和Fe2+/H2O2体系的处理效率之和持平,其协同效应提高了速率常数,在目标物浓度降低时依然可维持较高降解速率。而目标物浓度提高10倍后,UV能量利用率提高35.5倍,氧化剂用量是Fe2+/H2O2体系的1/7.1。     

添加含硫化合物促进废水中甲醛的生物降解

以甲醛为碳源,在微生物降解甲醛驯化体系中添加6种不同含硫化合物,考察其对微生物生长的影响及对微生物降解甲醛能力的影响。经过8 d驯化降解实验,结果表明:在甲醛浓度为600 mg/L左右的驯化体系中,添加Na2S2O8实验组对微生物生长有明显的促进作用,菌液吸光度(D600 nm)由0.309增加到1.581;添加Na2SO3实验组微生物对甲醛降解效果最佳,甲醛去除率最高可达100%;添加Na2SO3与Na2S2O8混合溶液以及改变Na2SO3浓度对其均没有明显影响。