水中氧化石墨烯稳定性的影响因素研究

基于理化性质分析,研究了电解质、天然有机物和稳定液浓度等因素对氧化石墨烯(Graphene Oxide, GO)在水中凝聚和沉降的影响。结果表明,稳定液浓度对GO理化性质和稳定性影响不大。电解质投加可降低Zeta电位,诱导水中GO发生凝聚,凝聚过程呈现反应限制和扩散限制2个阶段。各电解质的临界凝聚浓度分别为180 mmol/L(Na⁺)、4.5 mmol/L(Mg²⁺)和1.8 mmol/L(Ca²⁺)。相较于Mg²⁺,Ca²⁺可通过吸附架桥作用加快GO凝聚。GO的沉降过程可分为快速沉降和慢速沉降2个阶段,凝聚是影响水中GO沉降的主要因素。天然有机物存在可有效抑制凝聚,增强GO在水中的稳定性;但HA与GO和Ca²⁺间存在复杂的相关作用关系,加快了凝聚过程。水中GO浓度越高,其凝聚和沉降速度越快。以较低浓度存在时,GO在水环境中具有更高的稳定性。     

地下水中溶解性有机物的季节变化特征及成因

为阐明地下水中溶解性有机物(DOM)的分布特征与环境效应,联合三维荧光光谱、平行因子分析及主成分分析,研究了地下水中DOM的来源及随季节和空间变化特征,探究了地下水DOM组成对无机盐分布的影响.结果显示,地下水DOM主要来自微生物源,可鉴别出4种荧光组分,4种组分中,组分1和3为类蛋白组分,组分2和4属于类腐殖质组分.类蛋白组分来源差异较大,组成不稳定,其含量随季节变化明显,春冬季含量低而夏秋季含量高;类腐殖质组分来源相似,组成稳定,随季节变化小.两类荧光组分,尤其是类蛋白组分,是地下水氨氮的主要来源,可以影响地下水pH值.结果表明,三维荧光光谱结合平行因子和主成分分析,可以解析地下水中有机物的组成特征和季节变化规律.     

稠油废水中溶解性有机物的分离和表征

利用XAD-8大孔吸附树脂将稠油废水中的溶解性有机物进行分离,对稠油废水DOM及各分离组分进行TOC、UV254、硬度、Ca2+、Mg2+浓度等的测定,并采用官能团滴定、红外光谱等分析方法对稠油废水进行表征。结果表明:稠油废水中DOM以包括腐殖酸和富里酸两部分物质的憎水部分为主,两者分别占总TOC的18.64%和43.58%,亲水部分仅占9.35%,同时还有一部分有机物未分离出;紫外吸光度结果表明,稠油废水及各组分的芳香化程度为:腐殖酸>富里酸>稠油废水>亲水部分;官能团滴定结果表明,各组分的总酸度大小为富里酸>腐殖酸>亲水部分;稠油废水中DOM及各组分的硬度和Ca2+、Mg2+分布分析结果表明,腐殖酸和富里酸均和Ca2+、Mg2+发生反应,由此可推断由于腐殖酸和富里酸与交换下来的Ca2+、Mg2+的吸附作用导致两者可能因此粘附在大孔弱酸树脂上,从而影响树脂正常运行;红外光谱分析结果与官能团滴定结果一致。     

有机危险废物在惰性气氛中热降解动力学特征

为研究有机危险废物在惰性或还原性高温工业窑炉(如炼铁高炉、炼焦炉、煤气化炉、煤液化炉等)中的协同处置效果,分别选择热稳定性在第1~2等级中的典型有机物——苯和氯乙烯,在氮气气氛高温管式炉进行热降解试验. 将定量的气态苯或氯乙烯分别与氮气混合后通入高温管式炉中,采用GC-MS检测煅烧后尾气中苯和氯乙烯的浓度,以分析其热降解特性. 结果表明:苯在500~1 100 ℃时热降解率(a)随温度(T)升高而快速增加,增幅达70%;在1 100 ℃以上时,苯热降解率缓慢增加,最终达到完全降解.氯乙烯在300~900 ℃时热降解率快速增加,增幅在55%左右,900 ℃以上热降解率增加缓慢直至完全降解.苯和氯乙烯的热降解率均随煅烧时间(t)增加而升高.苯和氯乙烯的热降解动力学模型分别为a=1-exp[-743.3exp(-12 930/T)t]和a=1-exp[-3.90exp(-4 307.8/T)t].通过苯的热降解动力学模型,可预测热稳定性高于氯乙烯的有机物的热降解率;而通过氯乙烯的热降解动力学模型,可预测比其热稳定性低的有机物的热降解率.      

木质素降解及其对木质素作为陆源有机物指示计应用的影响

陆源有机物的归宿是全球碳循环研究的关键问题.木质素作为陆源有机物的重要指示计,在迁移转化过程中的降解(光降解和生物降解),对其指示作用产生一定的影响.本文简要介绍了木质素作为指示计的应用概况,重点综述了木质素降解的研究现状,总结了降解对木质素指示参数的影响,提出了修正降解影响的方法,指出多重示踪方法可以获取更加准确的信息,同时,对木质素降解的深入研究将进一步规范木质素作为指示计的使用并提高其应用价值.     

水体重金属-有机物复合污染的协同处理技术研究进展

重金属离子与有机污染物可以通过多种方式共同存在于水体环境中,形成复合污染。本文在简述重金属-有机物复合污染的来源和相互作用机理的基础上,详细阐述了现有的协同处理技术的研究和应用现状,分析了各种技术的原理、效果、优势以及缺陷,为进一步开发新型协同处理技术提供参考,对水体污染的防治具有积极意义。     

油田污油池VOCs源强核算

以油田两处污油池为研究对象开展VOCs浓度监测,结合社会科学统计软件包（Statistical Package for the Social Science,SPSS）的Pearson相关分析对监测数据进行了分析;并利用地面浓度反推法核算污油池的VOCs排放源强,将结果与排放系数法计算值进行对比;最后对下风向不同距离采样线监测数据反推源强逐渐减小的原因进行了讨论。结果表明：污油池B各采样线监测数据间的相关性好,反推出的源强较为准确,VOCs年排放量为17.6 t/a;而污油池A监测数据间的相关性不佳,可能是由于其他无组织排放源相距较近影响所致,不适合直接应用地面浓度反推法计算其源强,需要结合其他排放源的情况进行修正。     

催化氧化技术在橡胶废气处理中的应用

采用催化氧化技术处理热塑性丁苯橡胶( SBS)生产装置D线后处理单元废气,废气的非甲烷总烃去除率和环己烷去除率均达到98％以上,非甲烷总烃质量浓度达到DB11/447-2007《炼油与石油化学工业大气污染物排放标准》的要求(小于100 mg/m3).对SBS生产装置凝聚单元进行两釜流程改三釜流程后,催化氧化反应器入口非甲烷总烃质量浓度由( 3.84～5.82)×103 mg/m3降至( 2.48～2.63)×103 mg/m3,反应器出口非甲烷总烃质量浓度均小于50 mg/m3.凝聚单元改造并采用催化氧化技术处理废气后,每年节约费用约80万元.     

应急监测中便携式顶空/GC-MS法测定水中VOCs的初步研究

通过对实验室加标水样和实际水样的测定,研究了便携式顶空/气相色谱-质谱法(GC-MS)与吹扫捕集/GC-MS法测定水中VOCs的性能比较,探讨了利用Loop环测定水中高浓度VOCs的准确度. 结果表明:便携式顶空/GC-MS测定水中54种低浓度VOCs的检出限略高于吹扫捕集/GC-MS系统,准确度和精密度分别为67.4%～136%和9.08%～19.80%,均满足环境应急监测分析的要求;利用Loop环,便携式顶空/GC-MS可对水中高浓度级(mg/L)VOCs进行较为准确地测定,回收率为100%～149%;复杂的实际样品基本不干扰便携式顶空/GC-MS的测定,与吹扫捕集/GC-MS法相比,二者对实际水样的测定结果相对偏差小于20%;便携式顶空/GC-MS在水污染事故现场可得到基本准确的结果,可为事故后续处理提供有效的数据支持.      

天然水体溶解性有机物(DOM)分级组分对典型城市源污染的荧光响应

运用化学(树脂)分级方法和三维荧光光谱技术,从总体溶解性有机物(DOM)到DOM各分级组分,逐步深入考察其总体分级特征及各组分三维荧光特征对典型城市生活源污染的响应特征和机理. 总体DOM分级特征对污染的产生和变化响应较弱,而DOM的分级组分对生活源污染具有较好的响应特性. DOM的总体分级特征表明,无污染的源头水DOM中以憎水酸(HoA)为主(相对含量最高),其次为亲水性物质(HiM),而受污染水体DOM中的憎水性碱和中性物质(HoBN)及弱憎水酸(WHoA)的绝对含量和相对含量均明显增高,表明用HoBN和WHoA组分相对含量的增加指示污染的增加具有一定的可行性. 研究各分级组分的三维荧光光谱结构特征表明,HoA,HoBN及HiM均对城市源污染具有良好的响应特性,受污染水体的HoA和HoBN组分荧光特征信息更为突出和丰富,且主要为具有紫外吸收的生物代谢类蛋白物质;最为特异的是WHoA组分,其在源头水中主要为含共轭结构的富里酸类物质,而在受污染水体中该类物质几乎消失且荧光响应也急剧降低. 分析式分级法获得的水体DOM主要分级组分对城市源污染具有较好的响应特性.