Hydrolyzed AI（Ⅲ） clusters： Speciation stability of nano-All3

Pure nano-Al13 and aggregates at various concentrations were prepared to examine the particle size e ect of coagulation with inorganic polymer flocculant. The property and stability of various species formed were characterized using Infrared, 27Al-NMR, photo correlation spectroscopy (PCS), and Ferron assay. Results showed that concentration and temperature exhibited di erent roles on the stability of Al13. The quantity of Alb species analyzed by ferron assay in the initial aging period corresponded well with that of Al13, which has been confirmed in a dimension range of 1–2 nm by PCS. Al13 solutions at high concentrations (0.5–2.11 mol/L) were observed to undergo further aggregation with aging. The aggregates with a wide particle size distribution would contribute to the disappeared/decreased Al13 basis on the 27Al-NMR spectrum, whereas a part of Al13 would still remain as Alb. At low concentrations, Al13 solution was quite stable at normal temperature, but lost its stability quickly when heating to 90°C.     

北京冬季一次重污染过程PM2.5中水溶性无机盐的变化特征

为了解北京冬季重污染过程大气颗粒物化学特性,利用高时间分辨率实时在线细粒子快速捕集及化学成分分析系统(RCFP-IC)对2011年2月18—24日发生的一次重污染过程PM2.5中水溶性无机离子浓度变化进行了在线观测.结合颗粒物质量浓度、气态污染物浓度及气象资料,对此次污染过程中污染物的化学成分变化特征进行了详细分析.结果表明,此次北京冬季重污染4 d中颗粒物污染严重;总水溶性无机离子平均质量浓度151.31μg·m-3,占PM2.5相对比例54%,其中NO3-、SO24-和NH4+质量浓度占总水溶性无机离子质量浓度91%,二次离子污染非常严重;硝酸根氧化率(NOR)和硫酸根氧化率(SOR)结果显示NO3-与SO24-主要通过非均相反应生成,水溶性无机盐存在形态以NH4HSO4和(NH4)2SO4为主;重污染期K+和Cl-质量浓度显著升高,Mg2+和Ca2+质量浓度下降;阳、阴离子电荷比(C/A)重污染平均值为0.8,细粒子偏酸性.     

MnO2-r-GO修饰阴极对沉积型微生物燃料电池（MFC）产电性能的影响

考察了MnO2-石墨烯(r-GO)修饰阴极对沉积型微生物燃料电池(SMFC)的产电性能和体系有机质去除率的影响.实验结果表明,采用MnO2和r-GO对SMFC阴极进行复合修饰,运行稳定后,MnO2-r-GO修饰阴极体系与空白阴极体系相比,最高产电电压从65.2 mV增大到325.7 mV;最大功率密度由0.28 mW.m-2增大到17.4 mW.m-2,并且体系的内阻由1157Ω显著降低到159Ω;空白阴极体系和MnO2-r-GO修饰阴极体系的COD去除率和氨氮(NH4+-N)去除率分别由25.8%和27.3%增大到37.0%和32.7%.     

不同价态无机砷对罗非鱼肝脏砷积累及GSH/GST解毒代谢的影响

低剂量中长期暴露下的氧化胁迫是砷对水生生物致毒的重要机制之一。本文通过对罗非鱼进行32 d的食物相砷暴露,测定不同时间点罗非鱼肝脏中谷胱甘肽(glutathione,GSH)含量和谷胱甘肽巯基转移酶(glutathione S-transferase,GST)活性,揭示不同价态无机砷对罗非鱼肝脏中GSH/GST的影响机制。经三价砷(As(III))暴露后,砷含量在2 d内显著增加而在随后的30 d内无显著性差异; 0～2 d内GSH含量显著增加,后降低,13 d后GSH含量均低于空白组; 0～6 d GST活性均大于空白组,6～8 d GST活性降低,8 d后活性高于空白组,且32 d达到最大值。经五价砷(As(V))暴露后,罗非鱼肝脏中砷含量逐渐增加,在20 d时达到最大值而后无显著性差异; 0～2 d时GSH含量降低,随后逐渐增加,在16 d达到最大值,16 d后GSH含量均低于空白组; 0～8 d时GST被大量诱导合成,8～20 d时GST合成被抑制,20 d后活性增加,在32 d达到最大值。As(III)和As(V)对罗非鱼GSH/GST的不同影响与其在罗非鱼体内的积累量有关。As(III)暴露后各时间点罗非鱼肝脏中的砷含量与GSH含量呈统计学正相关,而As(V)暴露无明显相关性。这是因为As(V)进入罗非鱼肝脏后会还原为As(III),进而GSH作为可提供巯基的还原剂而被大量消耗。另外,As(III)暴露后各时间点罗非鱼肝脏中的砷含量与GST活性呈显著负相关,而As(V)暴露却呈现出很强的滞后性,这是由于进入生物体内的As(V)需转化为As(III)后,才可直接作用于酶系统。可见,不同形态砷对水生生物的致毒机制需进一步深入研究。     

TiO2/EP光催化降解水体中微污染磺胺嘧啶的研究

制备了膨胀珍珠岩（EP）为载体的TiO2催化剂（TiO2/EP）,对使用较为广泛的抗生素磺胺嘧啶（SDZ）进行了光催化降解研究,探讨了TiO2的负载量、溶液的初始浓度、初始pH、无机离子（HCO3^-、SO4^2-和Cl^-）和腐殖酸（HA）对SDZ降解效果的影响。结果表明：SDZ的光催化降解符合一级反应动力学方程;当TiO2最佳负载量为20 wt%,SDZ浓度为5 mg/L,pH=6.7,紫外光照射强度为1 000μW/cm^2,反应时间为45 min时,SDZ的降解率达到96%;HCO3^-在低浓度时能促进SDZ的光催化降解,高浓度时促进作用不明显;SO4^2-和Cl^-对SDZ的光催化降解有轻微的抑制作用;HA对SDZ光催化降解有显著的抑制作用,浓度越高,抑制作用越强。UV-TiO2/EP是一种去除水体中微污染SDZ的有效方法。     

基于腐蚀与盐堵塞问题的超临界水氧化研究进展

超临界水氧化(简称SCWO)以其特有的优点成为了引人注目的有机废水处理方法.在操作过程中,有机物与氧化剂呈现为快速的均相反应,在数分钟内便可完全氧化生成CO2和H20.尽管已建造了工业规模的SCWO装置并用于处理化学废水,但该技术所存在的设备腐蚀以及设备因盐沉积而堵塞的问题制约着该技术的推广应用.为解决上述问题,科技工作者对SCWO工艺进行了改进,并提出了多种新颖的SCWO反应器设计思想.综述了基于解决设备腐蚀与盐堵塞问题的SCWO研究进展,并对相关问题进行了讨论.     

2种无机洗脱剂对矿区污染土壤中铅、镉的洗脱研究

选用HCl和CaCl2 2种无机洗脱剂对矿区重金属污染土壤进行化学洗脱试验,分析比较了2种洗脱剂对土壤中Pb、Cd的洗脱效果,并探讨了洗脱剂浓度、洗脱时间、温度、固液比、洗脱次数对土壤中Pb、Cd洗脱效果的影响.结果表明,对于土壤中Pb的洗脱,HCl的效果优于CaCl2,其洗脱率分别为26.0% ～68.2%和14.6% ～48.7%;而对于土壤中Cd的洗脱,CaCl2优于HCl,其洗脱率分别为30.7% ～54.6%和24.2% ～42.6%.在各影响因素中,洗脱剂浓度对土壤中Pb的洗脱有显著影响,而洗脱次数对土壤中Cd的洗脱有显著影响,其他因素对Pb、Cd的洗脱均无显著影响.洗脱土壤中Pb的最佳操作条件为:HCl 200 mmol·L-1、时间240 min、温度20 ℃、m(固)∶V(液)=1∶15、洗脱2次;洗脱土壤中Cd的最佳操作条件为:CaCl2 50 mmol·L-1、时间240 min、温度35 ℃、m(固)∶V(液)=1∶20、洗脱4次.     

黄河三角洲地区湿地土壤对多环芳烃的吸附特征

以黄河三角洲湿地土壤为对象,研究菲和苯并[a]芘(BaP)在土壤中的吸附特性.结果表明:菲和BaP在黄河三角洲地区湿地土壤的吸附速率都较快,均能在48h内达到平衡;土壤对菲和BaP的吸附等温线均呈线形,能较好地符合线性和Freundlich方程,样品经H2O2处理后对PAHs的吸附量明显降低,表明土壤中有机与无机矿物组分在吸附过程的作用不同;湿地土壤对多环芳烃的吸附明显存在固体效应,随着土壤颗粒物粒径和体系离子强度的增大,土壤的吸附容量都在降低.     

基于非洗井情况下地下水样品代表性探讨

将非洗井法采样筛管部位取样的可行性和洗井前后样品代表性作对比,当监测井中地下水流量为0.1 L/min~0.5 L/min时,用微扰动采样器在非洗井情况下采样。洗井前后常规无机离子浓度和5种物理指标的研究对比结果显示,在非洗井情况下用微扰动地下水采样器在筛管部位取样的样品与洗井之后的样品十分接近。6口监测井水中无机离子含量单方向方差分析结果显示,p值0.05(显著性),验证概率FF crit,表明在95%的置信度上可总结为无机化学参数在洗井前后无显著性差异。     

铵盐在典型大气污染过程中的变化特征及来源分析

为了解铵盐在大气中对重污染天气生成的重要作用,于2020年12月26—29日,利用在线单颗粒飞行时间质谱(SPAMS)和在线离子色谱(MARGA),对上海浦东新区一次典型的重污染天气过程进行分析.结果表明:本次污染过程主要与静稳天气下污染物的积聚,尤其是机动车尾气排放的累计效应,以及气态污染物二次转化过程有关.PM_2.5的高污染时段通常伴随着高浓度的硫酸盐、硝酸盐和铵盐,污染过程中NO^-₃、SO■、NH⁺₄最大小时质量浓度分别达到62.3、19.3和26.0μg·m^-3.对ns-NH⁺₄(过量铵根离子物质的量浓度)-NO^-₃之间的回归分析证明,多数情况下浦东大气中氨是富余的.污染高峰时段的主要污染源为机动车尾气源(36.7%)、扬尘源(24.4%)、二次无机源(15.0%),占比升幅最高的污染源为机动车尾气源.