基于Guassian、Multiwfn及ECOSAR的氮磷系阻燃剂在UV/PDS体系中的降解路径及产物毒性预测研究

氮磷系阻燃剂作为一类新兴无卤阻燃剂被广泛应用,但其在环境中难降解,紫外活化过二硫酸钠（UV/PDS）高级氧化技术能有效降解结构复杂的有机污染物.为探究氮磷系阻燃剂在UV/PDS氧化体系的降解路径,本研究选取3种典型氮磷系阻燃剂9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物（DOPO）、三聚氰胺（Melamine）及磷酸三苯酯（TPP）为降解目标物.首先利用Guassian模型结合Fukui指数推测了UV/PDS体系中HO?和SO₄^?-自由基与阻燃剂发生反应的位点及其相应的降解路径,通过分析DOPO及其降解产物的质谱数据验证了所推测降解路径的合理性,并进一步利用ECOSAR模型进行降解产物的毒性预测.结果表明,各氮磷系阻燃剂键能较低的位点与Fukui指数较高的位点相吻合,UV/PDS反应体系中的自由基主要通过攻击苯环上的碳氢键（键能较低的位点）来降解氮磷系阻燃剂,DOPO降解的质谱分析数据表明,依据低键能位点推测的降解产物与质谱鉴定结果相一致.同时利用ECOSAR模型评估发现,降解产物毒性普遍低于阻燃剂母体.因此,本研究采用模型预测阻燃剂降解路径与产物毒性的方法便捷有效,可为光催化降解复杂结构有机物的研究提供理论依据.     

新形势下再生原料进口制度改革初探

禁止进口固体废物是我国打击“洋垃圾”入境的重要举措。固体废物与再生原料界限模糊导致政策实施过程中存在执行难度,固体废物属性鉴别作为技术手段难以完全应对,进口制度需要进一步改革。通过对进口固体废物及再生原料管理政策分析,再结合固体废物属性鉴别过程中的实际难题,梳理出制度体系不完善、标准规范不健全、技术水平欠缺三方面的问题。为防止固体废物冒充再生原料入境,提出构建完善新型制度体系、建立健全标准规范、加强能力建设等具体举措。     

飞灰哌嗪类螯合剂固化/稳定化体中重金属释放机理

生活垃圾焚烧飞灰中重金属对环境产生较大危害,而对其的固化/稳定化成为飞灰处理处置中的首要问题。用普通硅酸盐水泥处理垃圾焚烧飞灰较为普遍,为降低能耗提高产品效益,研究了新型大分子有机螯合剂哌嗪-N,N'-双二硫代羧酸钠（TS300）协同不同用量的水泥（30%、40%）固化飞灰中重金属的能力。探究了TS300对目标重金属Zn、Cd、Cr、Pb、Ni的浸出浓度、化学形态和微观结构的影响。结果表明：TS300协同水泥可有效固定飞灰中的重金属,降低浸出浓度60%以上;重金属Cr、Cd、Pb、Ni经固化后的化学形态整体向更稳定的方向移动;随着TS300和水泥添加量的增大,固化块晶体组成更稳定、抗酸强度上升且孔隙致密度增加,其中水泥添加量40%、TS300添加量8%的固化块重金属浸出浓度最低,固化效果最佳。综上,探究TS300协同水泥固化/稳定化重金属的效果和机理,有利于探究不同飞灰处理处置方式的优劣,分析水泥协同药剂固化稳定化飞灰重金属的效果,降低填埋场渗滤液的环境风险,为后续飞灰重金属螯合剂的研发提供新思路。

     

天然降雨条件下典型小流域氮流失特征

为研究福州市第二水源地--山仔水库天然降雨条件下非点源污染物中氮流失特征,选取涵盖山仔水库库区主要土地利用类型的典型小流域为研究对象,对4次降雨径流的全过程进行了氮浓度测定,对降雨过程中的径流量及氮浓度随径流量的变化进行了监测研究.结果表明,总氮、硝态氮与铵态氮的浓度通常比径流量先达到峰值;土地利用类型对氮流失有明显影响,一般为水田>旱地>松竹林;氮流失以硝态氮为主(占总氮的比例在0.415 9～0.540 0);径流量与不同土地利用类型(松竹林、水田、旱地)的氮负荷之间存在着多项式关系,R2分别为0.960 7、0.975 5、0.983 4.     

我国铜、铅和锌冶炼过程中危险废物产生与污染特性

我国有色金属冶炼行业工艺和反应多样,废物种类繁多,产生环节迥异,易出现此类危险废物管控过程中废物产生节点识别困难、废物指向不明确以及污染特性不清晰等问题,进而导致管理误判。通过梳理和分析《国家危险废物名录(2021年版)》规定的HW48大类中铜、铅、锌冶炼共22种废物的来源,以及铅滤饼和砷渣等重点废物的污染特性,明确废物指向,并提出完善我国有色金属冶炼危险废物管理的建议。     

水泥标号对飞灰中重金属固化机理影响

一般可通过水泥固化生活垃圾焚烧飞灰中重金属,但不同标号水泥的固化效果与经济效益不同。研究了3种标号(325、425、525)的普通硅酸盐水泥在不同用量(30%、40%)下对飞灰中重金属的固化作用。结果表明,飞灰中5种特征重金属Cr、Zn、Cd、Pb、Ni中仅有Pb和Ni的浸出质量浓度超过《生活垃圾填埋场污染控制标准》,水泥添加量为30%时,3种标号325、425、525的固化块中Pb的浸出质量浓度分别为46.266、61.122、67.423μg·L^-1,相较于40%添加量为80.315、31.791、25.392μg·L^-1,其浸出结果差异较小,Ni的浸出结果与Pb类似。分析重金属化学形态发现,随着水泥标号的上升,Pb和Ni的残渣态百分比呈上升趋势。对比固化块的XRD结果、电镜图像、孔隙结构和累计孔隙度发现,随着水泥标号上升固化块结构更密实,飞灰中的重金属固化效果更好,但3种标号的水泥对飞灰的固化效果差异较小。因此,掺加30%的325水泥即可较好地固化垃圾焚烧飞灰。本研究结果可为控制填埋场中飞灰固化块的浸出浓度提供参考。     

石家庄PM_(2.5)变化规律及与其他污染物的相关性分析

以河北省重点城市石家庄2014年环境空气质量监测数据为依据,分析了PM_(2.5)的变化规律及其原因,以及PM_(2.5)与其他污染物之间的相关性。结果表明,石家庄PM_(2.5)的最高值出现在1月份,主要原因是冬季雨雪少,且因受太行山阻挡,在高燃煤重污染的条件下,污染物易聚集而不易扩散。由于形成的逆温层不利于污染物扩散,造成夜间浓度高于白天。冬季颗粒物污染是典型的煤烟型污染,燃煤排放在PM_(2.5)中占49%;春季颗粒物污染是混合型污染,扬尘和煤烟尘的分担率在PM_(2.5)中达到了76%。PM_(2.5)浓度与SO_2的变化趋势呈现出显著正相关性、与NO_2具有一定的正相关性、与CO具有一定的正相关性、与O_3呈现负相关性、与VOCs呈现正相关性、和NH_3呈现负相关性。     

天津滨海地区地下水中氟的分布特征研究

地下水中氟含量过高是造成地氟病的重要原因。通过对地下水中氟的含量和水化学特征分析发现:天津滨海地区深层地下水中氟的含量在0.98～5.51 mg/L之间,平均高达2.78 mg/L,绝大部分水体中氟的含量都超过了国家规定安全饮用标准。氟在地下水中呈现出随着深度的增加逐渐降低的趋势:枯水期第Ⅱ、Ⅲ组含水组地下水中氟的含量明显高于第Ⅳ、Ⅴ含水组地下水;丰水期第Ⅱ含水组高于其下部的含水组。氟的含量在枯水期高于丰水期。造成上述分布特征主要是由以下因素造成的:北部山区含氟较高的花岗岩分布广泛及历史上发生的多次海侵活动为滨海地区高氟地下水提供了丰富的物源;滨海地区平原地带及富含钙核的海相沉积环境为氟离子在此处富集提供了条件。较高的pH值和HCO3-在水岩相互作用中对氟离子的溶解富集有明显的促进作用,这种溶解作用在枯水期表现得更明显。     

改性生物炭活化过硫酸盐对水中苯和氯苯的去除机制

采用传统的液相沉淀法合成铁盐改性花生壳生物炭（Fe-BC）,将其作为活化过硫酸盐（PS）的活化剂用于去除水体中的苯和氯苯.通过扫描电子显微镜、X射线衍射、傅里叶变换红外光谱、Boehm滴定法和BET测量对合成材料的结构和形态进行了表征,研究了pH值和水中阴离子对反应体系的影响以及材料的再利用性能.结果表明,在Fe-BC/PS体系中,反应3h后苯和氯苯的去除率均高达100%.Fe-BC/PS去除苯和氯苯协同机制包括BC的吸附、自由基的氧化等.在中性及酸性溶液中,苯和氯苯的去除率均能够达到100%.水中常见阴离子对反应体系具有不同程度的抑制作用,抑制强度依次为HCO₃^->HPO₄^->Cl^->NO₃^-.Fe-BC材料具有良好的再利用性能,是一种高效、廉价的PS活化剂.     

不同分子量富里酸对藻毒素紫外光降解的影响

蓝藻在生长繁殖过程中会向水体中释放具有生物毒性的微囊藻毒素(MC-LR),对人体健康存在潜在威胁.富里酸(FA)是水体中广泛存在的水环境介质,其不同分子量组分对MC-LR光降解的影响机理尚未明确.通过紫外光照实验,探究不同分子量FA及相关条件因素对紫外光降解MC-LR效果的影响.结果表明:MC-LR的降解率随着pH值的...