土壤垂向异质性及离子强度对全氟辛酸在饱和农田土壤中运移行为的影响

全氟和多氟化合物（Perfluoroalkyl and Polyfluoroalkyl Substances,PFASs）污染已对农田土壤-地下水环境构成严重威胁,掌握农田土壤中PFASs运移行为对准确评估其环境风险具有重要意义.本研究以全氟辛酸（Perfluorooctanoic Acid,PFOA）为代表性PFASs,选用南京市六合区水稻土为供试土壤,系统探究了土壤垂向异质性及离子强度对PFOA在不同深度农田土壤运移行为的影响.结果表明：土壤垂向异质性显著影响PFOA在不同深度饱和土壤中运移行为,土壤深度增加使PFOA运移迟滞性显著降低,原因是土壤有机质含量随深度增加而减小,PFOA与土壤间疏水作用减弱.离子强度增加导致PFOA运移阻滞性明显增强,这是由于高离子强度使土壤与PFOA间静电斥力减弱,PFOA在土壤表面吸附和解吸量均显著增加.此外,离子强度增加,上层土壤中PFOA阻滞变化程度显著大于下层土壤,表明离子强度对PFOA运移阻滞性的影响与土壤深度有关.因此,为准确预测和评估实际农田土壤中PFOA运移行为,必须考虑到土壤垂向异质性及离子强度的耦合影响.     

铁炭微电解法降解1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐

使用铁炭微电解法降解1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([BMIM]PF6),并探讨了铁炭微电解法降解[BMIM]PF6的影响因素、工艺条件及其反应动力学.结果表明,影响铁炭微电解降解[BMIM]PF6的因素按从大到小的顺序为:炭铁比、pH、反应时间;铁炭微电解降解[BMIM]PF6的最佳工艺条件是:铁粉用量3g.l-1、水样pH2.5、炭铁比2、反应时间为60—90min;在此条件下,[BMIM]PF6的去除效率可以达到90%以上且该降解反应为三级反应.     

早期胚胎发育期暴露1-辛基-3-甲基咪唑离子液体后对金鱼仔鱼的氧化损伤(Oxidative Stress of the Ionic Liquid 1-Octyl-3-Methylimidazolium Bromide on the Goldfish Larva Carassius auratus Hatching from the IL-treated Embryos)

离子液体的生物毒性受到越来越多关注,但目前该方面的研究报道很少.采用溴化1-辛基-3-甲基咪唑离子液体([C8mim]Br)处理金鱼胚胎,研究了金鱼早期胚胎发育期暴露离子液体后对金鱼仔鱼的氧化损伤.通过预实验获得金鱼胚胎(卵裂期)72小时半致死浓度(LC50)为209mg·L-1,根据该结果设计胚胎发育期离子液体的亚慢性暴露浓度为10.45mg·L-1、20.9mg·L-1、41.5mg·L-1、104.5mg·L-1.实验结果表明,与对照组相比,低浓度离子液体处理组(10.45mg·L-1和20.9mg·L-1)超氧化物歧化酶活性显著上升,高浓度处理组(41.55mg·L-1和104.55mg·L-1)极显著下降.谷胱苷肽过氧化物酶活性除10.455mg·L-1处理组为不显著上升外,其余3组均为显著下降.4个处理组丙二醛含量均比对照组显著增高,且呈现明显的剂量-效应关系.该实验结果表明,经过胚胎发育期暴露离子液体后,[C8mim]Br对金鱼仔鱼组织抗氧化系统仍产生较强的氧化损伤并引起脂质过氧化作用.因此,有必要研究离子液体对水生态系统中水生动物种群的影响,并对离子液体的生态安全做出科学评价.     

吸附分离辅助电渗透脱水过程中污泥的特性

电渗透技术对于城市污水厂污泥的深度脱水是非常有效的,但相对较高的能耗制约了它的广泛应用。为此,针对污泥电渗透脱水过程中阴极排水困难引起能耗高的问题,提出了吸附分离辅助电渗透脱水,同时考察了吸附分离辅助电渗透脱水过程中污泥中水分的运动特点、pH的变化以及离子的迁移规律。结果显示,吸附分离可以极大地提高污泥电渗透脱水的效果。且脱水过程中阳极附近污泥的含水率、pH均迅速减小;阴极附近污泥的含水率稍有减少,但pH却迅速增大;而中间层污泥的含水率及pH均没有发生变化。此外,电渗透脱水技术对于污泥中目标离子的去除非常有效,但同时容易导致非目标离子的去除。     

5种吸附剂对水中离子液体的吸附性能

实验研究了蒙脱土、活性白土、人造沸石、活性炭和水滑石5种吸附材料在25℃和50℃下对[Bmim]Cl的吸附过程,结果表明,蒙脱土对离子液体的去除效果最好,温度对活性炭的吸附有一定的影响,而对其他吸附剂的影响不大,说明这些无机矿物发生了离子交换型吸附过程。实验进一步研究了蒙脱土在25℃下对[Bmim]Cl、[Bmim]BF4、[Bmim]PF6、[Bmim]DBP、[Hmim]Cl和[Omim]Cl 6种离子液体的吸附行为,结果表明,对于阳离子相同的离子液体,阴离子对吸附影响不大;对于阴离子相同的离子液体,其饱和吸附量随着阳离子链长的增加而减小。     

离子液体萃取法回收废水中的醋酸丁酯

利用离子液体1-己基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐萃取模拟废水中的醋酸丁酯。萃取液经减压蒸馏回收醋酸丁酯,离子液体也得到再生。实验结果表明:萃取率随废水与离子液体体积之比(相比)的增加而减小,随萃取时间的延长而增大,随萃取温度的升高而增大;在相比为6∶1、萃取时间为40min、萃取温度为50℃的条件下,萃取率达98.98%,醋酸丁酯纯度达99.8%;回收后离子液体可重复使用且萃取率基本不变。     

BiVO_4催化剂的离子液体辅助水热合成及其可见光催化活性

采用溴化1-丁基-3-甲基咪唑([Bmim]Br)离子液体辅助水热合成法制备了光催化剂Bi VO4。以高压氙灯作为可见光源,亚甲基蓝为目标污染物,考察反应温度、p H、反应时间和离子用量等制备条件对Bi VO4的可见光催化活性的影响,确定了最佳制备条件。并采用XRD、SEM和UV-Vis漫反射等分析手段对催化剂的晶相、形貌和光学特性进行了表征。结果表明,在离子液体加入量为2 m L、p H=4、反应温度为180℃、反应时间为4 h的条件下,制得的Bi VO4催化剂的可见光光催化活性最高。制得的Bi VO4为单斜相,呈分散的、大小均匀的片状,在200~500 nm范围有一个较宽的强吸收平台,具有良好的可见光催化活性,在可见光照射下对浓度为5 mg/L的亚甲基蓝的光催化脱色率达97%以上。     

污染土壤胶体释放特征及其对锌运移的作用

污染土壤样品采自辽宁省某炼锌企业周边农田.通过室内土柱淋溶实验,研究不同pH和离子强度下土壤胶体的释放特征以及对重金属Zn在土壤中运移的作用.结果表明,土壤胶体的释放均呈现先逐渐增强而后渐弱,并趋于稳定.pH和离子强度对土壤胶体的释放有明显的影响,弱酸(pH=6)条件最有利土壤中胶体的释放,其次是中性(pH=7)和碱性(pH=9)条件,在强酸(pH=4)条件下最弱.随离子强度增加,土壤中胶体的释放能力逐渐减弱.淋出液中胶体结合态Zn浓度均超过总Zn浓度的50％,且淋出液中的总Zn浓度与胶体的浓度相关性显著.经SPSS分析,pH=4、6、7和9时,该线性相关系数r分别为0.749、0.948、0.966和0.927,呈极显著相关关系.钙离子强度为0.001、0.01、0.1和0.5mmol/L时,相关系数r分别为0.921、0.895、0.947和0.907,也呈现极显著相关关系.说明土壤地下水中Zn的运移主要受胶体释放的控制.     

长江源区大气降水化学特征及离子来源

基于长江源区冬克玛底流域2013年6～9月采集的64个降水样品,分析了降水的pH值、电导率及离子浓度特征,并应用因子分析、相关分析、富集因子及后向轨迹法,讨论了降水离子主要来源及其与大气环流的联系.结果表明,长江源区冬克玛底流域降水pH值变化范围为5. 26～9. 25,加权平均值为6. 70;电导率变化范围为0. 23～28. 70μS·cm-1,加权平均值为3. 45μS·cm-1,低于瓦里关全球大气本底站降水电导率;总离子浓度变化范围为7. 0～376. 9μeq·L-1,平均总浓度仅为40. 8μeq·L-1;各离子加权平均浓度大小顺序为:HCO_3~- NH_4~+ Ca~(2+) NO_3~- SO_4~(2-) Na~+ Cl~- K~+ Mg~(2+); HCO_3~-、NH_4~+、Ca~(2+)和NO_3~-是降水中的主要离子,占总离子浓度的74. 75%;相对酸度(FA)分析表明,有97. 8%的降水酸度被碱性物质中和,同时中和因子(NF)分析表明NH_4~+和Ca~(2+)对降水酸性的中和起主导作用;研究区降水离子主要来自陆源的贡献,而来自海源的输入则相对较少;结合气团的后向轨迹分析发现,不同来源的总离子浓度差异明显,其加权平均浓度大小顺序为:局地源西风源季风源,表明不同的大气环流背景和气团来源对降水化学组成具有重要影响.长江源区大气降水受人类活动影响较小,其降水化学特征一定程度上可以代表偏远地区的大气质量状况和本底值.研究结果能够为长江源区水质的保护以及为评估人类活动对该区域大气环境的影响提供科学依据.     

17α-雌二醇在土壤样品中的吸附特性研究

研究了pH值、温度、离子强度和土壤粒径等因素对17α-雌二醇(17α-E2)在土壤样品中吸附特性的影响。结果表明:17α-E2在土壤中的等温吸附浓度呈现先显著升高后保持相对稳定的趋势,等温吸附平衡时间约为0.5 h;土壤对17α-E2的吸附率随着环境温度的升高而显著降低。随着17α-E2溶液pH值的升高,土壤样品对17α-E2的吸附则逐渐降低;随着离子浓度的升高,土壤样品对17α-E2的吸附呈现先显著升高后保持相对稳定的趋势;随着土壤粒径的增大,土壤样品对于17α-E2的吸附作用则显著降低。