污水处理过程中典型PPCPs的污染特征及降解转化研究进展

药品和个人护理用品（PPCPs）是21世纪以来引起人们广泛关注的一类新污染物,由PPCPs造成的生态健康风险问题也逐渐受到政府管理部门的重视.PPCPs的日常使用导致其在污水处理厂进出水和污泥中频繁检出且浓度较高,但传统污水处理工艺难以将其有效去除, 通过微生物降解、光降解和臭氧氧化强化PPCPs去除的研究大多还处于实验室研究阶段,应用于实际污水处理时去除效果并不理想.因此,如何有效去除生活废水中的PPCPs是未来几年急需研究和解决的关键技术问题.通过综述典型PPCPs在污水处理厂的赋存状况、去除特性及其污泥吸附特性,探讨了污水处理过程中典型PPCPs在微生物、紫外光和臭氧作用下的降解转化行为,并基于当期研究不足,展望了污水中PPCPs去除及降解转化的研究方向:①实际生化处理对 PPCPs的去除特性调查研究;②生化处理过程中典型PPCPs微生物降解转化机制研究;③实际污水体系中紫外光/臭氧对典型PPCPs的降解转化机制研究;④微生物降解、光降解及臭氧氧化等去除污水中PPCPs的应用技术研究.研究结果可以为污水处理过程中典型PPCPs的污染治理提供参考.     

BaSnO3钙钛矿光催化降解邻苯二甲酸二乙酯的机理研究

以邻苯二甲酸二乙酯(DEP)为目标污染物,研究了BaSnO₃锡酸盐钙钛矿在模拟太阳光条件下对其光催化降解的潜力.现代谱学表征结果表明BaSnO₃钙钛矿具有丰富的氧空位、结构缺陷和优异的光催化活性,在500W氙灯照射下,120min内能降解91.8%的DEP(10mg/L),降解过程符合准一级动力学,且BaSnO₃钙钛矿在pH值3.0～9.0范围内均保持良好的催化性能.光生空穴(h⁺)、超氧自由基(O₂·^-)和羟基自由基(·OH)均参与了光降解反应,其中O₂·^-起最主要的降解作用.通过密度泛函理论计算(DFT)对DEP的降解路径和机理进行研究,发现活性氧基团(包括O₂·^-和·OH)对DEP苯环羟基化和脂肪链断裂起重要贡献.     

水稻田对猪粪的最大消纳能力研究

为最大限度地利用土地处理猪粪,减少养殖废弃物的排放和化肥的使用,采用大田试验方法,研究亚热带地区水稻田对猪粪的最大消纳能力.对水稻田施以4组不同水平猪粪处理——MNK1(猪粪7454kg/hm2、尿素55kg/hm2、钾肥36kg/hm2)、MNK2(猪粪14911kg/hm2、尿素110kg/hm2、钾肥71kg/hm2)、MNK3(猪粪19381kg/hm2、尿素143kg/hm2、钾肥92kg/hm2)和MNK4(猪粪23854kg/hm2、尿素176kg/hm2、钾肥113kg/hm2),检测施粪过程中降雨径流ρ(COD_Cr)、ρ(TN)、ρ(TP)、ρ(NH₄+-N)等的变化规律,结合水稻产量和各组施肥方式下土壤养分的累积,分析了亚热带地区水稻种植过程猪粪的最佳使用量和土壤承载力. 结果表明:①猪粪增施60%,则每hm2水稻增产180kg. ②MNK2处理的稻田土壤实际产生径流中的TN、TP流失量较MNK3处理分别少32%、39%;MNK2处理稻田土壤的w(TN)、w(TP)、w(TK)比MNK3处理分别减少9%、17%、26%;与全部施入化肥相比,水稻按MNK2水平进行施肥能减少氮、磷流失量6%、13%左右. 在保证经济效益和生态环境效益的同时,单季水稻田最大能消纳猪粪14911kg/hm2,每hm2水稻产量保持在6193kg水平上.      

石化企业周边儿童多环芳烃内暴露负荷的时间变异性

为了研究空气低质量数多环芳烃污染对儿童内暴露负荷的影响,选取华南地区某石化企业为污染区,上风向15km处为对照区,在污染区和对照区各自选取一所小学中的80名儿童为内暴露采样对象,连续采集3d的尿样.研究石化企业多环芳烃污染对儿童内暴露负荷的影响以及多环芳烃内暴露的时间变异性.结果表明：3d中,污染区儿童羟基多环芳烃（OHPAHs）浓度的几何平均值为0.06~5.09μg/g;对照区儿童OHPAHs浓度几何均值为0.04~4.00μg/g.污染区儿童OHPAHs浓度略高于对照区,并且存在显著影响（P<0.05）;除对照区2d以外,污染区与对照区儿童尿液中OHPAHs组成特征均表现出羟基萘 > 羟基菲 > 羟基芴 > 羟基芘的规律;OHPAHs之间的相关性分析表明,只有污染区3d的OHPAHs之间存在显著相关（P<0.01,R²=0.74~0.97）,污染区OHPAHs之间的相关性好于对照区;仅在污染区3d的1-羟基芘与其它OHPAHs单体之间均为显著性相关（P<0.01,R²=0.82~0.95）.     

过磷酸钙对氨气的吸附解吸特性研究

禽畜粪便堆肥过程中氨气挥发既导致肥料养分下降又使周边环境出现恶臭,常用的化学磷肥过磷酸钙,由于其含有的游离酸可与氨反应,是潜在的堆肥挥发氨气回收固定的吸附剂.本研究以氨水挥发出来的氨气来模拟堆肥过程中的氨挥发,以过磷酸钙含氮量表征其对氨的吸附,分析过磷酸钙对氨气的吸附解吸特性及其pH的变化.结果表明：过磷酸钙对氨气吸附...     

典型雌激素在微塑料上的吸附特征及位点能量分布

微塑料(MPs)和雌激素是目前备受关注的新型污染物,MPs可作为环境中雌激素的载体而产生复合污染.为了解聚乙烯(PE)为代表的MPs对典型雌激素的吸附特性,采用批平衡吸附实验法,借助X射线光电子能谱(XPS)和傅里叶红外光谱(FTIR)等研究不同体系下PE对6种典型雌激素的吸附行为和位点能量分布情况.结果表明,在不同初始浓度(100μg·L^-1和1000μg·L^-1),PE对目标雌激素的吸附过程更符合准二级动力学模型,初始浓度的增加会影响吸附平衡时间和雌激素吸附量占比.在单一体系(单一雌激素)和复合体系(6种雌激素共存)中,雌激素在PE上的吸附更符合Freundlich模型(R²>0.94).等温吸附实验结果及XPS和FTIR表征结果表明,吸附过程主要受范德华力和疏水分配作用影响;单一己烯雌酚(DES)体系中出现的C—O—C官能团和单一炔雌醇(17α-EE2)体系中出现的C—O—C及■官能团,表明化学键合作用对合成雌激素在MPs上的吸附有一定的影响,而对天然雌激素基本没有影响.与单一体系相比,复合体系中各雌激素的吸...     

同位素内标-高效液相色谱-串联质谱法测定畜禽粪便中6种雌激素

为了研究畜禽粪便中雌激素的污染特征及其环境影响,建立了一种同时提取、分离和检测畜禽粪便中雌酮(E1)、17α-雌二醇(17α-E2)、17β-雌二醇(17β-E2)、雌三醇(E3)、17α-炔雌醇(17α-EE2)和己烯雌酚(DES)共6种雌激素的高选择性和高灵敏性方法——同位素内标-固相萃取-高效液相色谱-串联质谱法。对提取剂、淋洗剂、洗脱剂、色谱分离条件和质谱测定条件等进行了优化。最终的优化方法为:粪便样品加入100 ng同位素内标后,先后用乙腈重复超声提取3次(每次10 mL,每次15 min),离心后合并上清液,旋转蒸发近干再复溶于1 mL甲醇,加7 mL纯水稀释并超声混匀后离心,上清液过0.45μm滤膜后用HLB固相萃取柱净化,经10 mL 15%乙腈水溶液淋洗后,用10 mL的甲醇进行洗脱,氮吹浓缩定容至1 mL,过0.22μm滤膜后测定。用2 mM氟化铵-甲醇为流动相,经TAB色谱柱分离后采用电喷雾离子源和选择反应监测负离子扫描模式进行检测,同位素内标定量。在5、50、200、1000 ng·g^?1加标水平下,6种雌激素的平均回收率为90.2%—103.2%,相对标准偏差为0.09%—9.08%,方法检出限(LOD)和方法定量限(LOQ)分别为0.25—0.95 ng·g^?1和1.00—3.82 ng·g^?1。应用此方法检测了6个猪粪、3个牛粪和3个鸡粪样品中6种雌激素的含量,结果为?1(干质量)。该方法灵敏度高,定量准确且定量范围广,适用于畜禽粪便中6种雌激素的定性定量分析。