多相抽提-原位化学氧化协同修复技术研究

针对单一原位化学氧化和多相抽提技术难以达到氯苯类污染场地的修复目标,文章采用两者协同修复技术同时实现复杂场地氯苯类污染土壤和地下水的修复。以上海市某氯苯类污染场地为研究对象,分别开展多相抽提、原位化学氧化和两者协同修复研究,对比不同修复方式对污染土壤和地下水的修复效果。结果表明,单一的多相抽提和原位化学氧化修复技术均无法修复达标,协同处置后根据为期1年的长期监测结果,CJ1、CJ2、CJ3地下水氯苯类污染物质量浓度分别降低93.89%、93.39%和94.15%,CT1、CT2、CT3土壤氯苯类污染物质量分数分别降低74.17%、76.86%和76.23%,均低于修复目标值,协同修复效果具有较好的长期稳定性。多相抽提对重质非水相液体（DNAPL）物质的去除和原位化学氧化对溶解态污染物以及残余的DNAPL相物质的强化处理是显著促进氯苯类污染物去除的主要原因。该研究结果可为类似氯苯类污染场地修复治理工程提供参考。     

四川成眉地区垃圾焚烧厂周边二咔恶英分布研究

该文系统研究了四川成眉片区典型的4个垃圾焚烧厂周边二啊恶英类物质的时空变化、特征分布,明确成眉两地土壤及环境空气中二啊恶英类物质的现状水平。全年分为4个季度采集样品,共计64个土壤样品和32个环境空气样品。研究表明,土壤中二啊恶英类总量∑(PCDD_S+PCDF_S)在0.1～2.0 ng/kg之间,且主导风向上,随着距离污染源越远,土壤中的二啊恶英类总量∑(PCDD_S+PCDF_S)基本呈现一个降低的趋势;而距离焚烧炉越近的土壤中二啊恶英类化合物含量越高,个别值略高于《土壤环境质量标准》(GB 15618-2008)中土壤Ⅱ级农用地(筛选值)4.0 ng/kg;在距污染源1 000 m以外,二啊恶英类化合物含量基本低于0.5 ng/kg,且趋于稳定。焚烧炉下风向环境空气中二啊恶英类总量∑(PCDD_S+PCDF_S)在0.011～0.27 pg/m³之间,高于上风向背景点,低于日本标准0.6 pg/m³,且第二个季度值相...     

Ce-Mn/Al2O3-H2O2催化氧化皮革废水的研究

以浸渍法制备了Ce-Mn/Al_2O_3催化剂,研究该催化剂在H_2O_2非均相类Fenton体系中对皮革废水污染物的催化降解性能.在单因素试验的基础上,以COD去除率为响应值,采用Box-Behnken响应曲面法考察了催化剂投加量、H_2O_2投加量、初始pH、反应时间等4个因素之间的单独作用及交互作用,实验数据用Design-Expert 8.0.6软件进行处理,得到二次响应曲面模型.结果表明,4个独立变量对响应值的影响顺序如下:初始pHH_2O_2投加量催化剂投加量反应时间,数学模型拟合度高(R_(adj)~2=0.9349),利用该模型预测的最大COD去除率为78.86%,最佳反应条件为:催化剂投加量56.63 g·L~(-1),H_2O_2投加量315.15 mg·L~(-1),初始pH3.51,反应时间2 h,经实验验证COD去除率为80.94%,与模型预测值偏差2.08%.     

石河子市采暖季和非采暖季住宅中邻苯二甲酸酯的污染特征及婴幼儿健康风险评估

为了解石河子市住宅中邻苯二甲酸酯(Phthalates,PAEs)的污染特征及PAEs对婴幼儿产生的健康风险.本研究对石河子市采暖季和非采暖季50户住宅降尘中的7种PAEs物质进行检测,利用蒙特卡洛(Monte Carlo)模拟和生理提取实验(PBET)评估了PAEs暴露对0～3岁婴幼儿产生的生殖和癌症风险.结果表明:①不同时期石河子市卧室和客厅降尘中邻苯二甲酸二异丁酯(diisobutyl phthalate,DIBP)、邻苯二甲酸二正丁酯(Dibutyl phthalate,DBP)和邻苯二甲酸二(2-乙基)己酯[Bis(2-ethylhexyl)phthalate,DEHP]均为室内PAEs的主要组成物质,占总PAEs的99.5%以上,其中DEHP为首要PAEs物质(浓度中位数值为361～462μg·g~(-1)),DBP次之(浓度中位数值为94.9～166μg·g~(-1));②除DIBP外,采暖季卧室和客厅降尘中各PAEs的浓度均高于非采暖季,且差异具有统计学显著性(p0.05),此趋势对小分子质量的邻苯二甲酸二甲酯(Dimethyl phthalate,DMP)和邻苯二甲酸二乙酯(Diethyl phthalate,DEP)而言更明显,DMP采暖季浓度中位数值:0.36～0.42μg·g~(-1)非采暖季:nd,DEP采暖季:0.65～0.71μg·g~(-1)非采暖季:nd～0.03μg·g~(-1);③利用风险指数(HQ)进行健康风险评估表明,采暖季和非采暖季DBP暴露可能会对0～3岁婴幼儿产生较大的生殖风险(HQ_(DBP )=2.62～5.79);DEHP暴露可能会对0～2岁婴幼儿产生较大的癌症风险(HQ_(DEHP)=3.51～5.22).当考虑生物可及性后,仍有8%～37%的婴幼儿可能存在生殖风险,几乎所有婴幼儿无癌症风险.     

基于远程在线监控车载终端的柴油车NOx排放等级诊断研究

远程在线监控车载终端集成了远程通讯模块、卫星定位模块、发动机OBD信息解析模块,能够实时读取车辆排放相关运行信息,但无法直接判断车辆NO_x排放情况.为了快速、准确地评估车辆排放情况,诊断和监测NO_x高排放车,同时为了克服有些重型柴油车监测数据中缺失进气流量、燃油流量、车速等重要的实时信息,无法计算出车辆NO_x排放因子的问题.本文提出了由NO_x浓度分布特征驱动的高排放重型柴油车识别算法,通过远程在线监控车载终端设备获取车辆的发动机信息和SCR系统运行信息,运用NO_x浓度分布计算车辆每天NO_x排放浓度占比,通过系统聚类法对车辆NO_x排放浓度占比进行聚类,结果聚为优、良、中、差4类.利用车辆NO_x排放浓度区间分布及其聚类结果分别作为训练集的输入和输出,选择BP神经网络作为训练算法,训练获得的模型分类准确率为90%,利用训练好的模型判断在用柴油车NO_x排放等级,从而识别及监测NO_x高排放车辆.研究结果可为柴油车NO_x高排放诊断及监测提供依据,有助于监管部门能够快速识别NO_x高排放车辆.     

土壤农用地膜微生物降解研究进展

地膜可保持土壤湿度,调节土壤温度及限制杂草生长从而促进农作物增产,在现代农业生产中具有不可或缺的作用.然而,地膜主要成分聚乙烯（PE）性质稳定,难以降解,极易在农田土壤中残留并积累.此外,地膜在生产过程中添加邻苯二甲酸酯类（PAEs）作为塑化剂,该类有机物极易在土壤和水体环境中积累和迁移,且生物毒性大,对生态环境、粮食安全和人体健康构成极大威胁.聚乙烯和邻苯二甲酸酯复合污染是土壤有机污染治理的重点和难点.因此,农用地膜污染土壤修复是环境科学研究的重要课题,亦是作物生产安全和人类健康的重要保障.微生物降解的生物修复较物理化学技术具有效率高、无二次污染、成本低、环境扰动小等优点,具有广泛应用前景.由此,本文综述农用地膜使用和土壤残留现状及其生物降解的研究进展,以期为地膜污染农田土壤的生物修复提供基础信息和技术参考.     

大学校园室内环境PM2.5中PAEs污染特征及暴露风险

为揭示大学校园室内环境中PM_2.5及其中PAEs（phthalate esters,邻苯二甲酸酯）的污染特征和师生暴露风险,以陕西师范大学长安校区为例,采集了校园秋冬季6个采样点52个室内PM_2.5样品,利用气相色谱质谱联用仪检测了其中22种PAEs的浓度,分析了其构成和时空分布,评估了师生暴露健康风险.结果表明:①不同采样点PM_2.5中22种PAEs的总浓度范围为237~413 μg/m3,其中6种优控PAEs的总浓度范围为4.81~7.47 μg/m3;室内PM_2.5中的PAEs主要为邻苯二甲酸二异丁酯、邻苯二甲酸二环己酯和邻苯二甲酸二异壬酯,均为非优控PAEs,且这3种单体的浓度远高于6种优控PAEs单体的浓度.②各采样点检出的6种优控PAEs单体不同,图书馆和教室中6种优控PAEs均被检出,宿舍中检出4种,家属区中检出3种.③季节变化对室内PM_2.5浓度及其中的PAEs浓度均会产生影响,冬季室内PM_2.5平均浓度（58.3 μg/m3）高于秋季（55.4 μg/m3）,12月6种优控PAEs单体浓度范围为0.250~3.86 μg/m3,明显高于其他月份.④来源解析表明,校园室内空气PM_2.5中的PAEs主要来自室内装饰材料的释放,学生油墨及化妆品和个人护肤品的使用,以及增塑剂的使用及涂层的释放.⑤6种优控PAEs对人体产生的非致癌风险均较低,邻苯二甲酸丁基苄基酯和邻苯二甲酸二（2-乙基己基）酯的致癌风险均低于标准限值（1×10-6）,二者的致癌风险均可忽略.研究显示,校园内不同室内环境中PM_2.5污染程度及其中的PAEs浓度和构成均存在一定差异,师生暴露于室内空气PM_2.5中6种优控PAEs的非致癌风险均较低,致癌风险可忽略,但环境中非优控PAEs的污染与风险应给予足够的关注.      

磁纳米材料结合化学计量学分析邻苯二甲酸酯

根据π-π作用原理和影响因素,运用异氰酸酯易和羟基反应的特性,将具有酰胺基的芳环引入到包硅的Fe_3O_4磁纳米粒子表面,制备新型磁性吸附材料Fe_3O_4@SiO_2@N-Phe,并研究其对环境水样中邻苯二甲酸酯类的萃取性能。结合化学计量学对邻苯二甲酸酯的GC-MS质谱图进行分辨定性,从31个色谱峰中解析并鉴定出了18种化学成分,其中邻苯二甲酸酯类5种,占总含量的35.74%,其它13种化学成分含有的官能团主要为苯基、双键或羰基。实验证明该磁纳米粒子具有用量少、稳定性好、选择性高、快速富集与分离、萃取过程简单等优点。磁纳米粒子结合化学计量学方法,既增强了富集的选择性、简化萃取过程、降低前处理的难度,又通过化学计量学法对质谱图进行最大程度的解析,获得全面检测结果,为快速、准确分析环境复杂未知体系提供了新的途径。     

纳米过氧化钙对地下水中硝基苯的类-Fenton降解效果

为了探究基于纳米过氧化钙（CaO₂）的类芬顿氧化技术（Modified Fenton,MF）修复污染地下水的可行性,本研究先对纳米CaO₂制备方法进行改进,制备出有效含量高达88.35%的纳米CaO₂粉末;其次,通过分析静态试验中反应体系的pH值、DO以及硝基苯浓度变化,探究纳米CaO₂降解硝基苯的过程和影响因素,确定了硝基苯的降解动力学和最佳反应条件;通过掩蔽实验探究不同自由基的作用效力;最后进行一维模拟柱动态模拟,综合分析评估纳米CaO₂去除硝基苯的机理和效果.结果表明：CaO₂投加量、EDTA-Fe²⁺浓度与硝基苯初始物质的量浓度满足48：8：1时降解效果最佳,其降解曲线符合一级动力学曲线,且反应过程中起主要降解作用的自由基是·OH,但降解效果会受到HCO₃^-、SO₄^2-、Ca²⁺、Mg²⁺等离子的影响;一维模拟柱的模拟结果表明,在存在适量铁的条件下,纳米CaO₂可以作为过氧化氢缓释剂,通过类芬顿催化产生自由基降解污染物,这说明纳米CaO₂在场地修复中具有较好的应用前景.     

制药废水厂抗性基因和微生物群落相关性研究

以2座制药废水厂的生物曝气阶段为例,结合Miseq测序分析技术和荧光定量PCR技术研究活性污泥中微生物群落和β-内酰胺类抗性基因的分布特征、扩增情况及其相关性.结果表明：β-内酰胺类抗性基因OXA-1、OXA-2和OXA-10在2个水厂（J厂和K厂）中均能被检出,OXA型基因丰度在K厂中为5.82×10⁵~3.94×10⁷copies/g（干重）,在J厂的丰度范围为4.84×10⁷~1.09×10¹⁰copies/g,3种基因丰度在曝气处理中显著扩增.Miseq测序结果表明：K厂中主要优势菌门为Proteobacteria,Planctomycetes,Bacteroidetes,Chloroflexi和Acidobacteria等,总平均相对丰度比例为82.13%;J厂中主要优势菌门Proteobacteria,Bacteroidetes,Verrucomicrobia,Gemmatimonadetes和Thermi,总平均相对丰度比例为85.76%.冗余分析显示：生物群落中Bdellovibrio、KD8-87和Paracoccus等菌属可能是OXA-1、OXA-2和OXA-10的主要携带菌属;Hyphomicrobium、Thermomonas和Comamonadaceae可能是OXA-1的主要携带菌属,Caldilineaceae、Myxococcales和Pirellulaceae可能是OXA-10的主要携带菌属.