应用受体学说模型研究硝基苯类化合物的致毒机理

应用受体学说推出的定量结构活性相关(QSAR)模型研究了硝基苯类化合物的致毒机理,结果表明,硝基苯类化合物的主要致毒机理是化合物亲电中心与受体分子亲核活性中心发生反应．并引入硝基数目和位置指示变量I,分析表明,苯环上硝基的数目和位置的差别引起化合物的最低未占轨道能ELUMO的变化,即化合物亲电结合能的变化,从而影响了化合物的生物活性．     

土壤中取代硝基苯化合物被零价铁还原的机理

以气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)分析和密度泛函理论(DFT)计算,探讨了土壤中甲基、氯代硝基苯混合物在常温常压下被零价铁还原的机理.GC-MS数据证明,取代硝基苯在土壤中被零价铁还原的主要产物是苯胺,同时还检测到微量的亚硝基苯、甲基苯二氮烯(对二甲基偶氮苯)、氯苯二氮烯(对二氯偶氮苯)等分解和缩合中间产物.理论计算表明:随还原程度的加深,对硝基甲苯和对氯硝基苯反应体系的能量从高到低,还原反应通过逐步添加质子和电子到硝基而进行,质子亲和力、电子亲和力起主导作用.逐步还原的机理合理地解释了实验中还原反应对土壤pH值的敏感以及微量中间产物的生成过程.苯环上的氯或甲基对还原反应的影响没有明显的差异.     

环境中微量硝基苯同系物的分析进展

介绍了环境中硝基苯系物的主要来源及其危害，着重阐述了近年来国内外废水中微量硝基苯同系检测方法及其进展，并对常见分析方法的优缺点进行了比较。     

零价铁对土壤中对氯硝基苯的还原作用

在常温常压下,利用零价铁(Fe0)还原土壤中的对氯硝基苯(p-CNB),研究反应产物随时间的变化以及反应条件对还原率的影响.实验结果表明,Fe0能够有效将土壤中的p-CNB还原成对氯苯胺(p-CAN),反应过程中先生成中间产物对氯亚硝基苯(p-CNSB),然后再进一步还原生成p-CAN.p-CNB还原率受到反应时间,土壤初始pH、温度、铁粉用量和土壤含水率等条件的影响.当p-CNB约为2.5×10-6mol/g,土壤初始pH为6.8,铁粉用量为50 mg,土壤含水率为75%时,在恒温生化培养箱中温度为(25±1)℃条件下,反应5 h后p-CNB还原率达到97.43%.     

SPME-GC同时测定地表水环境质量标准特定项目中硝基苯类和氯苯类化合物

针对地表水特定项目有机物中硝基苯类和氯苯类的测定,采用固相微萃取(SPME)前处理技术,用毛细管色谱柱进行色谱分离,用ECD检测器进行测定。SPME富集效率达118~1352倍,检出限为0.00004~0.05μg/L,方法的线性相关系数为0.9963~0.9999,RSD为2.0%~11.0%,加标回收率为87.0%~108%,所有技术参数均可满足地表水环境质量标准。该方法简单、快捷、无污染且省时省力,具有较好的推广性。     

动态电化学反应器还原硝基苯废水的效能分析

以石墨电极为阴极、钌铱电极为阳极,建立了动态电化学应器用以处理硝基苯模拟废水。考察了水力停留时间、电流密度、电解质浓度和初始pH等因素对硝基苯去除率、苯胺生成率和库伦效率的影响规律,从能耗角度探讨了动态处理方式的优势及其原因。结果表明：动态处理效果明显优于静态处理。当水力停留时间为1 min,电流密度为15 mA·cm-2,电解质浓度为0.05 mol·L-1时,反应20 min硝基苯转化为苯胺的库伦效率为4.15%,比相似条件下的静态处理效果增大2.58倍;反应60 min去除硝基苯和生成苯胺所需能耗分别为10.09 kWh·kg-1和19.53 kWh·kg-1,比静态分别减少45.22%和62.09%;反应120 min硝基苯去除率可达97.3%,苯胺生成率达53.1%,比静态分别提高22.8%和39.2%。     

Fenton试剂快速氧化处理事故场地地下水中的硝基苯

为了得到事故场地硝基苯(NB)污染地下水的应急处理方案,通过静态实验研究了地下水中初始NB浓度为100 mg·L-1和300 mg·L-1,pH值为3时,H2O2与NB质量比p、H2O2与Fe(Ⅱ)质量比q对氧化效果的影响。结果表明:当q为20,p为1~6时,NB降解率和降解速率随p的增大而增大;当p为3,q为5~20时,NB降解速率随q的增大而减小。根据氧化处理后水中B/C值判断,当p大于2时,出水可排入污水生物处理系统进行后续处理。动力学分析表明,p、q值与NB降解的伪一阶反应速率常数k0存在较强的线性关系,R2 > 0.95,p的影响程度大于q。根据事故场地NB污染地下水快速处理所要求的NB的去除率和去除时间,给出了高浓度NB污染地下水处理适宜的Fenton投加方案。     

磁性硅藻土的制备及其性能

针对现有硅藻土吸附容量小和固液分离难的问题,采用共沉淀法制备2种磁改性硅藻土:Ⅰ和Ⅱ,通过扫描电镜(SEM)、比表面积测定(BET)、X射线衍射(XRD)等对制备的磁性硅藻土进行结构分析,并采用磁滞回线评估其磁性;考察了溶液pH、吸附剂用量和吸附时间对其吸附硝基苯的影响以及吸附饱和后的固液分离性能。结果表明:2种磁改性样品的饱和磁化强度分别为26.28 emu/g和4.8 emu/g,比表面积分别为39.242 m2/g和60.588 m2/g,为原土的1.3倍和2倍;对硝基苯的去除率分别达74.95%和95.2%,为原土的1.8倍和2.3倍;吸附饱和的磁改性样品在外加磁场作用下可迅速实现固液分离,且分离后2种磁改性样品溶液的悬浮物浓度分别为8.6 mg/L和9.8 mg/L。     

利用高炉瓦斯泥-H2O2处理硝基苯废水

以高炉瓦斯泥为铁源,通过其在酸性条件下与H2O2 形成Fenton/类Fenton反应体系来处理硝基苯废水,考察了pH、H2O2用量、高炉瓦斯泥用量及反应时间对硝基苯降解率的影响,并对降解机理进行了分析表征。实验结果表明,在pH为3、高炉瓦斯泥用量为0.5 g/L、H2O2用量为10 mL/L、反应时间为60 min的条件下,100 mg/L的硝基苯溶液中硝基苯的降解率达87.88%;硝基苯先被氧化生成硝基苯酚、硝基苯二酚、对苯醌等中间产物,然后再进一步氧化生成二氧化碳和水达到降解的目的。     

藻炭改性电极强化微生物燃料电池产电及去除硝基苯性能

开发利于微生物富集和优异导电性能的电极是提高微生物燃料电池（MFC）性能的关键。通过碱活化和酸活化方式制备螺旋藻生物炭（简称藻炭）并将其修饰于阳极炭毡（CF）,以硝基苯为难降解污染物代表,通过检测电极电化学性能和污染物降解过程,探究基于藻碳MFC产电及转化污染物的性能。结果表明：在700 ℃-NaOH改性藻炭修饰炭毡的电极体系（NaOH-AC700/CF）,MFC电压最高可达670 mV,比CF体系高26%,且驯化时间由7 d缩短至2 d。修饰电极体系产电的同时高效降解污染物,阴极对硝基苯的去除率最高可达99.9%;相比于CF体系,NaOH-AC700/CF体系的降解效率提高了22.1%,苯胺生成率提高了123.3%。微生物种类分析结果表明,电极表面的产电菌主要为弧形杆菌属（Arcobacter）和铜绿假单胞菌属（Pseudomonas）,且在NaOH-AC700/CF阳极表面产电菌丰度最高,因而利于MFC产电以及硝基苯的还原。