Degradation of nitrogen-heterocyclic compounds by anodic oxidation and electro-Fenton methods.

This study describes the degradation of nitrogen-heterocyclic compounds (NHCs) by anodic oxidation and electro-Fenton. Using indole as a model nitrogen-heterocyclic compound, the removal of indole reached 68% and 97% by anodic oxidation and electro-Fenton, respectively, while the decay of TOC was 15% and 38% correspondingly. By the analysis of ultraviolet-visible spectra and liquid chromatography/mass spectrum, the degradation mechanism of indole by electro-Fenton was proposed as hydroxyl oxidation and anodic oxidation. The degradation of other NHCs including quinoline, isoquinoline and pyridine by anodic oxidation and electro-Fenton revealed the same sequence: quinoline approximately equal isoquinoline > indole > pyridine. A significant correlation between ln k (natural logarithm of rate constants) and E(LUMO) (the energy of the lowest unoccupied molecular orbit) was obtained by quantitative structure-activity relationship analysis. Degradation of coking plant wastewater showed the removal of COD and TOC were 42% and 22% respectively after 180 min treatment by electro-Fenton.     

2001-2012年天津市大气降水特征及化学成分分析

为了解天津市大气降水特征及化学成分变化规律,对2001-2012年天津市酸雨监测资料进行了统计分析.结果表明:2001-2012年,天津市降水pH在波动中总体升高,但升高趋势不显著;酸雨率则呈显著下降趋势;降水pH从春季到冬季呈直线下降趋势,酸雨率从春季到冬季总体呈上升趋势;2008-2012年,pH在6.0～7.5的降水样本较多,在这区间,平均降水量越大,则降水pH越低,酸性越强,平均电导率和平均降水量则表现出明显负相关,即平均降水量较小时平均电导率较高;2001-2012年,天津市降水中各离子当量浓度(当量浓度=质量浓度×原子价/化学结构式量)所占比例为SOi-＞Ca2+ ＞NH4+ ＞NO3-＞C1-＞Mg2+ ＞Na+ ＞F-＞K+;对天津市降水起主导中和作用的阳离子为Ca2+,贡献率在56.4％～77.9％,贡献率春季最高,夏季最低,NHt的贡献率在28.4％～44.0％,夏季最高,冬季最低;从2001-2012年天津市降水的SO42-、NO3-当量浓度之比的变化来看,该市酸雨类型经历了从硫酸型或燃煤型到混合型的过渡过程.     

南京大气细粒子中重金属污染特征及来源解析简

利用2011年1月、4月、7月和10月在南京市区和北郊采集的气溶胶样品,研究了南京大气细粒子中Zn、Pb、Hg、As和Cd 5种重金属的污染水平,通过元素相关性分析和因子分析方法,对细粒子中这些重金属的污染来源进行了初步解析。结果表明,南京大气细粒子及其重金属污染严重,北郊普遍比市区严重;As严重超标,Cd在南京北郊超标约5倍,Zn在市区与北郊的质量浓度均高于其他重金属元素。每种重金属的浓度均随季节而变化。市区细粒子中,As和Zn可能主要与燃煤、轮胎灰尘和建筑扬尘等有关,Pb、Hg和Cd主要来自交通尘、城市垃圾焚烧等。北郊细粒子中,As、Hg和Zn主要来源于燃煤、钢铁冶炼等工业,Pb和Cd主要与农作物秸秆燃烧、汽车尾气、道路扬尘等影响有关。     

臭氧氧化6-APA制药厂生化处理出水的特性及动力学

通过现场实验研究了6-APA制药厂生化处理出水的臭氧氧化特性及其动力学规律。结果表明,当臭氧浓度为27．5mg／L,气水接触时间为80min时,COD、UV254、NH3-N和色度的去除率分别可达72．95％、73．28％、72％和96．25％,达到《发酵类制药废水工业水污染物排放标准》（GB21903—2008）排放控制要求。拟合结果表明,在0～10、10～30和30～90min时段内,臭氧氧化过程遵循拟一级反应,但反应速率逐渐降低。当气水接触时间为30min时,废水可生化性可由0．1提高至0．35,采用臭氧／生物处理的联合工艺也有望使出水达到相同的排放控制要求。     

二氧化钛纳米管光催化降解水中百草枯

二氧化钛纳米管被用于光催化氧化水体中的百草枯,对光催化反应条件、常见Fe3+离子的干扰情况和百草枯光催化降解动力学规律进行了研究。结果表明,浓度为25 mg/L的百草枯溶液,在二氧化钛纳米管(TNT)1.0 g/L,H2O20.5 mL/50 mL,pH=5.0的最优光催化氧化条件下,经过30 min反应可以被100%从水体中去除,表现出非常高的光催化降解效率;动力学方程拟合表明,百草枯光催化氧化反应符合拟一级动力学规律,动力学方程为ln(C0/C)=1.0267t-0.1282,反应速率常数K为1.0267 h-1;双氧水存在时常见的Fe3+能够进一步提高百草枯光催化降解率;该光催化反应体系对低浓度百草枯废水有很好的处理效果,预示着光催化氧化技术适合地表或地下水体中百草枯的去除。     

Using enriched stable isotope technique to study Cu bioaccumulation and bioavailability in Corbicula fluminea from Taihu Lake,China

In this study, we measured trace metals (Cd, Cr, Cu, Ni, Pb, and Zn) in water and sediment from representative sites of Taihu Lake, with focus on the analysis of trace metal accumulation in Corbicula fluminea (bivalve). The results showed that the quality of water in Taihu Lake was generally good and the correlation was not found between Cu bioaccumulation in C. fluminea and the concentration in water and sediment. Thus, using the stable isotope tracer method, we studied Cu uptake from the water phase, the assimilation of Cu from the food phase, and the efflux of Cu in vivo by C. fluminea. The result revealed that this species exhibited a relatively lower efflux rate constant of Cu compared with other zoobenthos species. Using a simple bioenergetics-based kinetic model, Cu concentrations in the C. fluminea were calculated with the measured efflux rate. We put forward a novel method, which was taking the influence of biological kinetic on metal bioaccumulation into account to explain the field survey data.     

苍白杆菌还原Cr(Ⅵ)的最适条件及其豆渣培养基的优化

利用本实验室筛选的一株苍白杆菌进行还原Cr(Ⅵ)的实验,在LB培养中它对Cr(Ⅵ)具有很强的还原能力,其最适还原条件为pH 8,温度30℃,证明它是一种专性好氧偏碱性细菌.通过在豆渣培养基中培养,并对豆渣进行优化处理,证实苍白杆菌在优化后的豆渣培养基中对Cr(Ⅵ)具有良好的还原能力.这为利用苍白杆菌处理含铬工业废渣、废液提供了廉价的培养基和为其实现工程化提供了实验依据.     

N掺杂TiO_2可见光催化降解有机物机理研究

实验研究了掺杂N的TiO2光催化剂在可见光下对有机物的降解机理,研究方法有：加入自由基俘获剂探索对反应速率的影响、有机物降解过程TOC与脱色比较,化学探针法测定了实验中存在的HO.。结果表明,有机物在脱色的同时苯环也在断裂,说明有机物的降解是受无选择性的氧化剂攻击而完成;除亚甲基蓝以外,加入自由基俘获剂对可见光反应速率均有抑制现象,证明自由基的攻击是有机物可见光催化降解的主要途径。分别以二甲基亚砜和水杨酸为分子探针,实验结果证明了光催化反应系统中存在HO.物种,前者与HO.反应形成特定的偶氮结构有机物在425 nm处有吸收,后者与HO.反应生成2,3-二羟基苯甲酸和2,5-二羟基苯甲酸。亚甲基蓝、苯酚和水杨酸经5 h的可见光催化降解后,其TOC分别降低了62.8%、78.9%和96.0%,说明掺杂N的TiO2有较强的可见光催化降解有机物能力。     

钝顶螺旋藻固定模拟烟道气中的CO_2

研究了钝顶螺旋藻对模拟烟道气中CO2的固定性能,及其对NOx和SOx水溶形态亚硝态氮、亚硫酸氢根的耐受性。结果显示：随CO2浓度的增加,藻细胞达到最大比生长速率的时间缩短,CO2浓度为15%时藻细胞比生长速率达到最大的时间最短,生物量最终达到最大值4.1 g/L;CO2浓度为15%时藻细胞的固碳率为12.34 mg/（L·h）。研究发现,钝顶螺旋藻能够耐受浓度小于10 mmol/L的亚硝态氮,可将其作为钝顶螺旋藻生长的唯一氮源,但藻生长的延迟期增长。钝顶螺旋藻能够耐受8 mmol/L的亚硫酸氢盐,可将其作为生长的唯一硫源,藻细胞6 d后开始快速增长。     

给水厂与污水厂污泥制陶粒技术研究

对天津凌庄自来水厂的给水厂污泥和天津东郊污水处理厂的污水厂污泥的成分进行了分析,在此基础上根据焙烧陶粒的原理,设计了以2种污泥为原料焙烧陶粒的工艺流程。通过实验,研究了其工艺过程中的影响因素并确定了工艺参数。性能检验结果表明,添加量为30％的混合污泥陶粒,在1 140℃焙烧5 min,可得到强度标号为40 MPa的高强陶粒。因此,以2种污泥为原料烧制陶粒的处置方法可行,并能带来一定的经济效益、社会效益和环境效益。得到的产品符合国标中高强陶粒的要求,可广泛应用于建筑行业中的承重结构。