海洋酸化与重金属、有机污染物和人工纳米颗粒的联合毒性效应研究进展

由于大量人类活动的影响,大气CO_2浓度持续增加,其中约1/3被海洋吸收,导致表层海水pH值降低和碳酸盐平衡体系波动,即"海洋酸化"现象。污染物的海洋环境效应一直是全球环境科学领域研究的热点。在实际环境中,海洋酸化往往与污染物共同存在并作用于海洋生态系统,且海洋酸化极有可能改变污染物的海洋环境行为从而影响其毒性效应。但现有研究大多针对海洋酸化或者污染物单独作用下的毒性效应展开,对海洋酸化与污染物的联合毒性效应的研究不足、亟待加强。为此,综述了近年来海洋酸化与典型污染物(重金属、有机污染物)及新型污染物(人工纳米颗粒)的相关文献,重点阐述了海洋酸化对污染物环境行为的影响和海洋酸化与污染物对海洋生物的联合毒性效应,指出当前的研究不足,并对未来的研究方向进行了展望。     

同步辐射技术在环境纳米金属组学研究中的应用

随着我国工业的发展,在工业产值不断提升的同时,向环境中释放出的各类污染物也逐渐增加,其中包括多种金属纳米颗粒物。这些金属纳米颗粒物进入大气、水源及土壤中,累积到一定程度引起环境安全问题;进一步可被动植物所吸收,经过食物链富集和传递,造成直接或间接人体暴露,危害人体健康。环境纳米金属组学,研究的范畴主要涉及自然或人为因素产生的金属纳米颗粒在环境介质和生物有机体中的生物/化学行为、转化归趋,并且据此评价金属纳米颗粒物的环境安全性及其生物健康效应。随着对金属纳米颗粒环境效应研究的不断深入,对传统的研究方法提出了更多的挑战。同步辐射具有高亮度、高准直和宽频谱等特性,在金属元素分析方面具有无可比拟的优势。本文主要介绍了同步辐射技术,如同步辐射X射线荧光分析技术(SR-XRF)和同步辐射X射线吸收光谱技术(SR-XAS)等,在金属纳米颗粒物的环境行为及其生物健康效应研究中的应用;结合本实验室及国内外的一些研究工作,阐述了同步辐射技术应用于环境纳米金属组学研究领域所取得的一些新进展,以期为拓展同步辐射技术在环境金属纳米颗粒物分析的应用研究提供参考价值。     

负载银纳米TiO_2光催化降解农药废水的研究

通过对纳米TiO2及其复合材料光催化降解有机磷农药的研究,分析了在不同催化剂、不同浓度AgNO3浸渍、不同pH值和不同光照时间下的光催化降解效果,说明负载银纳米TiO2催化剂对有机磷农药废水有很好的催化性。     

几种粘土矿物对Pb~(2+)的吸附作用及其主要影响因素的探讨

对土壤中常见的三种粘土矿物对Pb2+的吸附作用及其主要影响因素进行了探讨。结果表明，三种粘土矿物对Pb2+的吸附能力顺序为：蒙脱石＞伊利石＞高岭石。蒙脱石对Pb2+的吸附受pH的强烈影响，pH高有利于对Pb2+的吸附。与蒙脱石形成复合体形式的有机化合物的存在不利于蒙脱石对Pb2+的吸附。     

纳米TiO2对酚红溶液光催化的性能

采用锐钛矿相纳米TiO2粉体对酚红溶液进行光催化降解。考察了酚红溶液初始pH对光降解速率的影响，并就其影响因素进行了探讨，同时对酚红溶液光降解反应的动力学模型进行了初步研究。     

纳米Fe3O4短期与长期接触下对活性污泥特性的影响

通过短期与长期接触实验,探讨了纳米Fe_3O_4颗粒(Fe_3O_4 NPs)对于活性污泥除污效能、松散型胞外聚合物(LB-EPS)和紧密型胞外聚合物(TB-EPS)组分的影响,并利用高通量测序技术对活性污泥中微生物群落结构的变化进行了分析。结果表明:(1)短期接触实验中,投加Fe_3O_4 NPs的实验组COD去除率(81.56%)低于未投加Fe_3O_4 NPs的对照组(84.01%),氨氮去除率(53.98%)低于对照组(55.16%);但在LB-EPS与TB-EPS三维荧光光谱(EEM)中,均出现了色氨酸类与芳香族蛋白荧光峰。(2)长期接触实验中,实验组的平均COD去除率为91.67%,略高于对照组(90.75%),平均氨氮去除率(98.26%)与对照组(98.35%)相差不大。Fe_3O_4 NPs的投加对于活性污泥去除污染物方面并没有明显抑制,且脱氢酶含量提高。(3)长期接触实验后,拟杆菌门(Bacteroidetes)相对丰度从29.05%降至26.25%;浮霉菌门(Planctomycetes)相对丰度从11.83%增加到16.76%。     

生物焦炭滴滤塔降解苯乙烯废气的中试启动研究

苯乙烯废气既是一种挥发性有机化合物（VOCs），又属于我国恶臭气体控制的范围之内。其作为一种化工原料和有机溶剂广泛应用于工业生产中。生物法处理有机废气具有运行费用低和没有二次污染等优点。采用焦炭填料滴滤塔对苯乙烯废气的处理进行了中试启动研究。启动过程中，进气浓度范围是50—114mg／m^3，去除率为30％～45％左右，最高可达90％左右。所采用的焦炭填料可以认为是一种环境友好型填料，废弃后可作为燃料，值得推广。     

使用金纳米催化剂推进绿色氧化

将碳氢化合物（如烯烃）转化为环氧化合物、酮类、醛类的工业过程的氧化催化剂用量仅次于聚合催化剂用量，而大多数工业氧化过程是用氯或有机过氧化物，用氯过氧化物时会产生大量氯化物盐类和含氯有机副产物，而使用有机过氧化物则价格昂贵。英国Carditt大学物理化学教授G．J．Hutchings领导的研究小组的成果表明，栽在碳上的金纳米颗粒能活化空气中的氧，在常压和60～80℃条件下将烯烃转化为环氧化合物等氧化产物。用绿色方法实现金催化氧化，将使化学工业面貌发生较大变化。     

徐州市道路交通噪声污染趋势预测与分析

根据道路交通现状与规划情况，通过分析，简化运用FHWA和灰色GM(1，1)模型，对徐州市2005年的道路交通噪声污染情况进行定量预测，并对两种模型的预测结果进行了分析和比较，为徐州市声环境质量保护目标的制定提供依据，也为其它城镇预测交通噪声提供方法和参考。