微宇宙系统中氯苯的生物强化处理

将分离出的一株降解氯苯的高效土著菌Acinetobacter calcoaceticus和自然材料组成微宇宙系统,通过改变系统组成、重金属和营养物添加水平、悬浮物浓度以及温度,研究了系统中氯苯的去除机制.结果表明,微宇宙系统中氯苯的去除主要是加入菌株的降解作用;加入降解菌后,8d内系统中氯苯的去除率可达到98.3%.底泥和光照对微宇宙系统中氯苯的去除具有明显的促进作用(p0.05).悬浮物在实验前期对氯苯的去除产生明显的促进作用.微宇宙系统中氯苯的去除率随着温度的升高而增加,30.0℃条件下培养7d后,氯苯的去除率可达95.4%;10.0℃和15.0℃下培养14d后,氯苯的去除率分别为43.4%和68.5%.营养盐加入比例达1.0%时,可明显促进氯苯的去除.Cd2+和Hg2+浓度达到10.0mg·L-1时,可对系统中氯苯的去除率产生显著(p0.05、p0.01)降低作用.研究结果可为突发性事故造成的氯苯污染水体的微生物修复提供基本的理论和实践依据.     

1,2,4,5-四氯苯在沉积物中的解吸动力学

采用批量实验,研究了沉积物有机质特性、溶质负载量和温度对1,2,4,5-四氯苯在沉积物上解吸动力学的影响.用4参数2室一级动力学模型描述了1,2,4,5-四氯苯在沉积物上的解吸过程.结果表明,在本研究中的每个解吸体系,1,2,4,5-四氯苯慢解吸速率常数k_s要比快解吸速率常数k_r低2个数量级以上,说明慢解吸是整个解吸过程中的速控步骤;1,2,4,5-四氯苯在不同沉积物上的k_s范围为1.19×10^-3～2.88×10^-3 h^-1,解吸过程显著受沉积物NOM特性的影响,沉积物NOM的聚合度越高,1,2,4,5-四氯苯的解吸速度和程度越低;随着在沉积物中的初始负载量由13.3 μg·g^-1增加至25.3 μg·g^-1,1,2,4,5-四氯苯的k_s由1.26×10^-3 h^-1增加至2.52×10^-3 h^-1;1,2,4,5-四氯苯在沉积物上的解吸速度随着温度的升高而显著加快,慢解吸活化能E_a在9.45～21.43 　kJ·mol^-1之间,这为沉积物中污染物生物降解的可行性提供了科学依据.     

Oxidative treatment of aqueous monochlorobenzene with thermally-activated persulfate

The oxidation of aqueous monochlorobenzene （MCB） solutions using thermally- activated persulfate has been investigated. The influence of reaction temperature on the kinetics of MCB oxidation was examined, and the Arrenhius Equation rate constants at 20℃, 30℃, 40℃, 50℃, and 60℃ for MCB oxidation performance were calculated as 0, 0.001, 0.002, 0.015, 0.057 min-1, which indicates that elevated temperature accelerated the rate. The most efficient molar ratio ofpersulfate/MCB for MCB oxidation was determined to be 200 to 1 and an increase in the rate constants suggests that the oxidation process proceeded more rapidly with increasing persulfate/MCB molar ratios. In addition, the reactivity of persulfate in contaminated water is partly influenced by the presence of background ions such as CI-, HCO3, SO2 , and NO3. Importantly, a scavenging effect in rate constant was observed for both C1 and CO2- but not for other ions. The effective thermally activated persulfate oxidation of MCB in groundwater from a real contaminated site was achieved using both elevated reaction temperature and increased persulfate/MCB molar ratio.     

响应面法优化O_3/H_2O_2/UV工艺降解1,2,4-三氯苯

研究了O3/H2O2/UV臭氧光催化工艺对水中TCB的降解效果,考察了TCB初始浓度、O3转化率、H2O2投加量及pH值对TCB降解效果的影响及其动力学分析,并通过响应面分析法对实验条件进行了优化组合.结果表明,O3/H2O2/UV对TCB的降解均遵循准一级反应动力学,其中条件优化组合后的反应动力学方程为y=0.0219x-0.0127,准一级反应速率常数为0.0219 min-1,所得线性相关系数为0.983.响应面分析结果表明,在TCB初始浓度0.3 mg.L-1、pH=10.1、H2O2投加量0.33 mmol.L-1、O3转化率99.75%的最优工艺组合条件下,TCB的3次平均去除率为94.2%,与预测值95.0%吻合度较高.     

QSAR法研究芳烃类化合物的生物毒性

基于表征生物活性的原子点价Bi并构建芳烃类化合物的拓扑指数Ln,并用L0,L1及指示参数N与芳烃类化合物对发光菌、大型蚤、呆鲦鱼的急性毒性关联,得到了良好的相关性,相关系数依次为0.9489、0.9787、0.9648,所建QSAR模型具有良好的稳定性和预测能力,估算结果均明显优于文献方法。     

不同粒径沉积物对1,2,4,5-四氯苯的吸附/解吸特性

采用静态吸附实验,研究不同粒径沉积物的基本性质及其对1,2,4,5-四氯苯吸附/解吸性能的影响.结果表明,不同粒径沉积物所含天然有机质(NOM)质和量的不同,导致其对1,2,4,5-四氯苯吸附性能的不同.颗粒最细的沉积物因其主要结合聚合度较低的无定型腐殖物质,导致1,2,4,5-四氯苯吸附等温线的非线性程度最低,在沉积物上的吸附亲和力和吸附.解吸滞后现象也最弱.而颗粒最粗的沉积物因为含有一些煤炭和木炭等高比表面积的碳黑类物质,NOM聚合度较高,导致1,2,4,5-四氯苯吸附等温线的非线性程度最高,在沉积物上的吸附亲和力和吸附-解吸滞后现象也最强.而粒径中等的沉积物本身的性质和吸附性能介于颗粒最粗和最细的两种组分之间.     

生物样品中氯苯类化合物的提取和测定

以水草和鱼样品为研究对象,采用超声波法提取生物样品中的氯苯类化合物(CBS)并用气相色谱进行定性和定量分析.结果表明:用超声波提取生物样品中CBS的最佳提取溶剂为正己烷,功率为25W,提取时间为20 min.植物和动物样品中CBS的提取方法稍有不同.在最佳提取条件下,鱼样中的平均加标回收率为75.2%～91.6%,水草中的平均加标回收率为88.2%～94.3%.另外,要根据污染物的检出限,确定生物样品中污染物提取的浓缩倍数.结论:用超声波法提取生物样品中的CBs的方法是可行的.     

邻氯苯酚抑制光合细菌1D生长的毒性效应

以农药厂排污口下游底泥分离筛选得到的红假单胞菌Rhodopseudomonas sp.1D为研究对象,考察了不同质量浓度邻氯苯酚对1D生长和脱氢酶活性的影响.实验结果表明,随着培养液中邻氯苯酚质量浓度的增加,1D的生长明显受到抑制,当培养液中邻氯苯酚质量浓度为800 mg·L-1时,1D的生长几乎被完全抑制.菌株1D的脱氢酶活性随着邻氯苯酚质量浓度增加而明显降低,当邻氯苯酚质量浓度为570 mg·L-1时,1D的脱氢酶活性下降程度为100%.在此基础上进一步运用化学品对水生生物急性毒性试验的标准方法研究了邻氯苯酚对1D的毒性效应.结果表明,邻氯苯酚对1D生长的安全质量浓度为9.375mg·L-1.通过与湖水中微生物的半致死质量浓度96LC50进行比较可知,1D对毒物邻氯苯酚的耐受性高于自然水体中混合微生物对邻氯苯酚的耐受性.     

热活化过硫酸盐降解水中的2-氯苯酚

利用加入活化K2S2O8产生的硫酸根自由基(SO-4·)降解水中2-氯苯酚(o-chlorophenol),探讨了温度、pH、腐殖酸(HA)、无机离子对2-氯苯酚降解的影响.结果表明,增加溶液中过硫酸盐的浓度或提高溶液反应温度,可促进2-氯苯酚的降解,而且2-氯苯酚的降解符合准一级反应动力学规律,其反应表观活化能为4.32 kJ·mol-1.酸性条件下2-氯苯酚的降解效果明显好于碱性条件.2-氯苯酚的降解受到Cl-、CO2-3和腐殖酸的影响.其中,腐殖酸和CO2-3都对反应有明显的抑制作用.Cl-在酸性和中性条件下也会抑制2-氯苯酚降解,但在碱性条件对反应影响不大.2-氯苯酚在SO-4·的作用下会最终降解为乙酸等小分子有机物并最终矿化,有时会伴随有中间产物二聚物的生成.     

氯代苯类化合物在飞灰表面的热分解

密闭体系中,在生活垃圾焚烧飞灰的催化作用下,一氯苯到六氯苯表现出不同的热分解特性.这12种氯苯化合物分别经过300℃、30min加热处理,得到的脱氯/加氢反应产物的总量为初始氯苯化合物的50%-90%;而这些反应底物自身的含量为其原始含量的20%-90%.高氯代苯比低氯代苯更容易发生脱氯/加氢的反应.通过与热力学数据的比较,我们认为氯苯化合物脱氯/加氢反应是由热力学控制的.对于HCB而言,有两条主要的脱氯途径,其比例不相上下:1)HCB→五氯苯→1,2,3,5.四氯苯→1,3,5-三氯苯→1,3-二氯苯→1-氯苯;2)HCB→五氯苯→1,2,4,5-四氯苯→1,2,4-三氯苯→1,4-二氯苯→1-氯苯.