胶州湾贝类养殖区沉积物中汞分布与无机汞不同结合态的初步探究

为了研究贝类养殖对沉积物中汞的分布与不同结合态的影响,2012年5月至2013年5月在胶州湾的红岛、黄岛、胶南以及营海贝类养殖区采集55份沉积物样品,分别用冷原子吸收法和连续提取法测定其总汞及不同结合态汞的含量.研究结果表明,胶州湾贝类养殖区沉积物中总汞含量范围为0.037-0.228 mg·kg-1,其中红岛养殖区汞含量最高,超过环境背景值3.2倍.总汞含量在垂直方向上呈从底部到表层增加的趋势,且在沉积物表层富集.通过对比不同区域及不同年代胶州湾表层沉积物总汞含量,发现贝类养殖使得胶州湾养殖区沉积物汞污染程度加重.此外,沉积物中汞主要以残渣态为主,占总汞含量的31.46%,交换态与可溶态所占比例最少,仅占总汞含量的9.06%.几个养殖区域的汞污染程度依次为：红岛 > 营海 > 黄岛 > 胶南,汞的潜在生态风险因子计算结果表明,胶州湾养殖区沉积物存在中等以上的生态风险.     

零价纳米铁炭微电解体系去除水中硝酸盐

用液相还原法制备以活性炭为载体的负载型纳米铁（NZVI/AC）,采用不同分散剂合成NZVI/AC,对材料进行XRD、SEM等表征,用制备的材料进行硝酸盐批实验,考察不同分散剂条件下合成的材料对硝酸盐氮的还原情况,再进一步分析硝酸盐氮的还原过程以及动力学.结果显示用聚乙烯吡咯烷酮（PVP）作为分散剂得到性能较好的NZVI/AC,且该体系存在微电解作用,硝酸盐氮的还原过程首先是纳米铁对硝酸根的吸附,然后再发生还原反应,产物以氨氮为主,中间产物有亚硝酸盐的生成,符合准一级反应动力学方程.     

Fe2+/单过氧硫酸氢盐(PMS)体系降解水体中酮洛芬的机制研究

以酮洛芬（KTP）为目标污染物,研究了其在Fe2+/单过氧硫酸氢盐（PMS）体系中的降解行为.溶液的pH值不仅会影响KTP的存在形态,而且也会影响Fe2+/PMS体系中Fe2+的形态,进而影响KTP的降解,结果表明,酸性条件有利于KTP的降解,当pH=3时降解效果达到最佳,降解率为66.87%.分别以乙醇和叔丁醇做为自由基猝灭剂,检测到体系中存在硫酸根自由基与羟基自由基,且酸性时以硫酸根自由基为主导,而中性和碱性时以羟基自由基为主导,说明随pH值的升高体系中发生了SO4-·向HO·转化.当HCO3-浓度从0增大至0.01 mmol·L-1时,其对KTP的降解起到促进作用,继续增大至10 mmol·L-1时,对KTP的降解起抑制作用.HA在0至10 mg·L-1浓度范围内对KTP的降解起到促进作用,继续增大至50 mg·L-1时则表现出抑制作用.自然水体中低浓度的腐殖酸、碳酸氢盐对KTP的降解起到促进作用,而高浓度则表现为抑制作用;采用UPLC/MS/MS对KTP降解产物进行鉴定,推测KTP在Fe2+/PMS体系下的降解途径主要涉及脱羧反应、酮基化反应和羟基化反应;用发光菌急性毒性实验评价了KTP降解过程中的毒性变化,发现KTP氧化过程中体系的毒性低于氧化前KTP的毒性,表明Fe2+/PMS体系是一种有效降低KTP毒性的方法.     

海水养殖区排水中溶解性有机质的光化学研究

本研究通过光化学实验考察了莱州湾海水养殖区排水中溶解性有机质的光化学性质,并分析了排水中溶解性有机质的紫外可见吸收光谱和荧光光谱随养殖时期的变化.结果表明养殖排水中溶解性有机质光致生成活性物种如3DOM*、1O2和·OH的速率分别处于10-9（mol·L-1·s-1）、10-9（mol·L-1·s-1）和10-13（mol·L-1·s-1）的量级,并随养殖时期表现出一定的规律性,即退潮阶段大于涨潮阶段,养殖间歇期大于养殖作业期.光谱分析表明,类蛋白荧光峰是养殖作业期内的优势荧光峰,其在溶解性有机质组成中的贡献随养殖排水累积汇入呈逐渐增加的趋势,这与养殖活动中排放的残余饵料和养殖排泄物等有关.与养殖作业期相比,类腐殖质荧光峰在养殖间歇期溶解性有机质中贡献相对较大,可能与养殖池沉积物的扰动释放有关.     

模板法合成介孔硅酸钙及其对重金属离子的吸附性能

以硝酸钙和硅酸钠为原料,采用模板法制备了介孔硅酸钙.探讨了不同模板剂（十二烷基磺酸钠、十六烷基三甲溴化铵、P123和十六烷基三甲溴化铵-四甲基氢氧化胺）对介孔硅酸钙孔径和表面形貌的影响,通过X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、BET表面分析和红外光谱（FT-IR）等对其结构进行了表征,考察其对含Pb2+和Cu2+模拟废水的吸附性能和解吸再生性能,并与活性炭的吸附性能进行比较.结果表明,采用十六烷基三甲溴化铵模板剂为模板合成的硅酸钙具有介孔结构,为狭缝孔,孔径主要介于4-50 nm之间,比表面积达158.13 m2·g-1;在298 K下,对Pb2+和Cu2+的吸附容量分别为1.833 mmol·g-1和6.557 mmol·g-1,远比在相同吸附条件下活性炭的吸附容量高.介孔硅酸钙吸附重金属离子为放热反应,主要是表面羟基与重金属离子间配位化学作用.经过5次洗脱再生,对Pb2+的平衡吸附量和吸附率仅分别降低了0.102 mmol·g-1和4.2%,表明其具有优良的吸附/再生性能,有望成为优良的重金属离子吸附材料.     

黄曲霉毒素M1和黄曲霉毒素B1总量酶联免疫试剂盒的研制及应用

通过合成黄曲霉毒素M1（AFM1）完全抗原AFM1-BSA并免疫小鼠,成功制备了AFM1单克隆抗体2F12.通过以辣根过氧化物酶（HRP）标记的AFB1作为竞争抗原,成功研制了能同时检测液态奶、酸奶和奶粉中AFM1和AFB1的ELISA试剂盒,该试剂盒的最低检测限（IC10）为37 pg·mL-1,IC50为211 pg·mL-1,线性范围为50-1500 pg·mL-1,对AFM1和AFB1的交叉反应率分别为100%和102%,对其它黄曲霉毒素的交叉反应率小于20%.利用建立的试剂盒对多种样品进行了加标回收实验,回收率在87.9%-109.1%之间,批内相对标准偏差在3.9%-10.8%之间,批间相对标准偏差≤11.1%.多次对比试验表明,试剂盒的检测结果与进口试剂盒相当.     

工业园区典型行业废水的理化性质及急性毒性

利用理化检测和发光细菌法对天津市某工业园区内16家行业典型企业的进出水进行理化分析和急性毒性试验.结果表明,16家企业原水水质较差,且废水的污染特征差异明显.发光细菌毒性试验表明,16家企业原水对发光细菌的急性毒性等级在重毒以上的比例占到81.25%.预处理后,废水的常规指标基本上满足园区污水处理厂收水标准,但部分企业出水中仍能检出一定浓度的非常规污染物.预处理后,企业废水的整体毒性得到有效削减,低毒和中毒的比例分别达到了25%和37.5%.相关性分析实验表明,企业原水急性毒性与各化学参数间均无相关性,企业出水的急性毒性则与化学需氧量（r=-0.589,Pr=-0.566,Pr=-0.670,Pr=-0.659,Pr=-0.684,Pr=-0.678,Pr=-0.682,P<0.01）具有显著相关性.将理化性质与急性毒性指标有机结合起来,能够更加全面、准确的判断工业废水水质状况.建议在制订工业园区纳管标准时设置急性毒性指标.     

电催化氧化对制药废水二级出水的深度处理效能

以制药厂未达标二级出水为研究对象,采用二维和三维电催化氧化作为深度处理方法,考察了电催化氧化对制药废水深度处理效能。结果表明,二维和三维电催化氧化均能降低出水COD和色度,实现出水达标排放。在电流密度为7.5 mA·cm-2,电催化反应60 min时,与二维电催化反应器相比,三维电催化反应器可使COD去除率提高23.1%,色度降低20度,能耗降低8.2 kWh·（kg COD）-1。三维电催化体系内羟基自由基生成速率常数比二维电催化体系高2.38倍,这是三维电催化体系比二维电催化体系更具有效率高、能耗低的优势的本质原因。     

一种污泥活性炭的制备及其在兰炭废水处理中的应用

以城市生活污水厂脱水污泥和木屑的混合物为原料,利用ZnCl2为活化剂制备污泥活性炭。研究了活化温度、活化时间、固液比和活化剂浓度对吸附性能的影响。在活化温度为650℃、活化时间30 min、固液比1：1.5、活化剂浓度为5 mol·L-1的最佳工艺条件下,制备得到的活性炭碘吸附值为584.85 mg·g-1,利用扫描电镜可以观察到其发达的孔隙结构。将制备的污泥活性炭应用于兰炭废水处理中,结果表明,污泥活性炭的投加量为180 g·L-1,pH为7,吸附时间60 min,挥发酚和氨氮的去除率分别为73.38%和48.27%,废水中污染物浓度明显降低。     

活性污泥对Pb(Ⅱ)的吸附机理

实验主要研究了活性污泥对Pb(Ⅱ)的吸附行为和吸附作用机理。结果表明,伪一级动力学模型和伪二级动力学模型均符合活性污泥对Pb(Ⅱ)吸附实验。在10、20和30 ℃时,Langmuir和Freundlich等温吸附线均能对活性污泥吸附Pb(Ⅱ)的行为进行较好的拟合。根据Zeta电位分析、轻金属离子释放分析、傅里叶红外分析(FT-IR)、扫描电镜分析(SEM)、和X射线光谱衍射分析(XPS)可得,活性污泥对铅的吸附机理包含静电吸附、离子交换、微絮凝沉淀、表面络合等。