杭州市城区挥发性有机物污染特征及反应活性

使用Summa罐在杭州市城区朝晖站点离线采样,利用GCMS分析122种挥发性有机物(VOCs).通过2018年5月至2019年4月连续1a的观测,结果发现,观测期间大气VOCs平均体积分数为(59.4±23.6)×10^-9,浓度高值出现在12月而低值出现在2月,含氧有机物(OVOC),尤其是醛酮类化合物是占比最高的组分,在夏季尤甚.朝晖站点VOCs浓度没有明显的周末效应,但节假日的VOCs浓度有明显下降.其大气VOCs浓度与空气质量指数(AQI)值呈现正相关性,首要污染物为PM_2.5时观测到的VOCs浓度最高.运用·OH消耗速率(L^·OH)和臭氧生成潜势(OFP)做大气反应活性评估,观测期间L^·OH均值为7.5 s^-1,OFP均值为152.1×10^-9,醛酮类化合物、芳烃和烯烃是活性最高的组分,该站点整体大气活性水平与2-甲基戊烷相当.观测期间甲苯/苯(T/B)均值为1.95,说明杭州市城区受到较明显的机动车排放影响.使用正定矩阵因子分析法(PMF)解析出...     

催化臭氧氧化降解PCB有机废液及其机理

为了高效、快速治理高浓度难降解PCB(printed circuit board)有机废液,研究了氧化钙非均相催化臭氧氧化降解PCB废液的催化机理和催化性能。采用叔丁醇淬灭自由基实验和水杨酸羟基化实验探究催化机理;通过GC/MS研究了PCB废液中有机物可能降解途径;通过单纯形优化法对实验因素进行优化,并通过XRD和BET探究催化剂的循环稳定性。结果表明：氧化钙非均相催化臭氧氧化过程遵循羟基自由基机理;在pH为12.97、CaO质量为1.0 g、废液深度为11 cm、降解时间为150 min、臭氧用量为120 mg·min⁻¹时,COD去除率可达到90.045%;氧化钙经过5次循环后,废液的COD去除率没有显著降低,从92.78%降低至84.04%。CaO应用于催化臭氧氧化过程处理高浓度且难降解的PCB废液,能维持良好的催化性能和循环稳定性,具有良好的应用前景。     

Fe-AC微电解活化过硫酸盐降解直接耐酸大红4BS

为快速脱色降解偶氮类染料,同时解决零价铁活化效率低、易被氧化的问题,以直接耐酸大红4BS（大红4BS）为模拟废水污染物,通过Fe-AC/PDS（铁碳微电解活化过硫酸钠）反应体系对大红4BS进行脱色降解。对影响大红4BS降解的几种因素如Fe：AC（铁碳质量比）、PDS浓度、初始pH等进行探究。结果表明,大红4BS脱色率在Fe：AC=3：1时高达94.7%。增大PDS浓度能明显促进反应进行,但超过5 mmol·L-1时,对体系影响不大。初始溶液pH对Fe-AC/PDS体系降解大红4BS作用显著,在酸性和中性（pH=3.02、4.67、7.32）时,大红4BS的脱色率分别高达98.8%、96.2%、94.7%,但在碱性（pH=9.38、10.78）条件下,其脱色率只有24.5%、18.7%。无机盐阴离子对Fe-AC/PDS体系降解大红4BS有抑制作用,而阳离子对其产生促进作用。自由基俘获实验表明Fe-AC/PDS体系降解大红4BS并不仅仅只是自由基的氧化反应,还存在其他复杂反应,继而对Fe-AC/PDS体系降解大红4BS的机理进行探讨。     

基于常规饮用水工艺羟基自由基处理高藻水

我国水体的富营养化日益严重,水源地出现季节性藻类爆发现象,严重威胁饮用水安全。以厦门市莲坂水厂各工艺段出水为研究对象,采用大气压强电离放电产生羟基自由基（·OH）,分别对水源水、混凝沉淀出水、砂滤出水进行处理,处理时间为4.5 s。当注入总氧化剂浓度为1.8 mg· L-1时,高藻浓度从25.3×104 cells · mL-1降到800 cells · mL-1;对混凝沉淀出水注入总氧化剂0.6 mg· L-1、砂滤出水注入0.2 mg· L-1时,藻细胞都未检出;·OH处理后CODMn、TOC及UV254均有明显降低,砂滤出水三卤甲烷小于8 μg·L-1;检测的各项指标均达到国家《生活饮用水卫生标准》（GB 5479-2006）。因此,·OH可快速有效安全地杀灭高藻,为我国高藻水源地饮用水卫生安全保障提供技术支撑。     

光诱导腐殖酸产生自由基对天然水中雌二醇光降解效能的影响

以腐殖酸（humic acid,HA）为光敏化剂,采用300 W氙灯模拟太阳光,研究雌二醇（E2）在HA溶液中的光降解动力学。结果表明：E2在HA溶液中的光解反应符合准一级动力学模型,HA对E2光解速率起促进作用,且随着HA浓度的增加（由0增至12 mg·L-1）对E2的促进作用增强;当HA继续升高至24 mg·L-1时,HA的光掩蔽作用增强,对E2光解的促进作用减弱。采用电子顺磁共振技术（EPR）直接证明了HA在E2的光解过程中会产生羟基自由基（·OH）。自由基淬灭实验表明·OH和单线态氧（1O2）对E2光解贡献率分别为62%和20%。TOC的去除率远低于E2的去除率,说明E2在光降解过程中并没有被完全矿化。     

微波-Cu(Ⅱ)-Fenton氧化法处理间硝基苯胺废水

为了强化MW-Fenton法有机废水处理技术,向MW-Fenton体系中加入Cu(Ⅱ),组成MW-Cu(Ⅱ)-Fenton体系,并以间硝基苯胺(m-NA)为底物,对该体系进行了研究。首先考察了包括MW-Cu(Ⅱ)-Fenton体系在内的6种污水处理方法对m-NA配水的处理效果,并对其进行了准一级动力学对比。结果表明:MW-Cu(Ⅱ)-Fenton氧化法具有最大的反应速率常数(0.379 min-1),是MW-Fenton法(0.279 min-1)的1.36倍;Fe(Ⅱ)为MW-Cu(Ⅱ)-Fenton氧化法中的核心催化剂,Cu(Ⅱ)为辅助催化剂。在此基础上考察了pH,nH2O2/nFe(Ⅱ)和对MW-Cu(Ⅱ)-Fenton体系的影响,并进行了优化,根据实验结果,确定最佳条件为:pH=3.0,=0.20 mmol/L,nH2O2/nFe(Ⅱ)=80,=0.3 mg/L。最后,利用荧光分光度法测定了6种氧化体系中羟基自由基(·OH)的相对生成量,对比结果表明Cu(Ⅱ)是通过加快MW-Fenton体系中·OH的生成速率而起作用的。     

掺硼金刚石三电极系统处理垃圾渗滤液实验研究

实验以掺硼金刚石电极为阳极构建三电极系统处理稳定的垃圾渗滤液.考察了稀释比、初始pH值、电流密度和极板间距4个因素对垃圾渗滤液污染物去除率的影响.实验结果表明,电流密度、稀释比是影响电化学氧化垃圾渗滤液的主要因素,极板间距、初始pH值对电化学氧化垃圾渗滤液的影响较小.在稀释比为1:2、电流密度为75 mA/cm2、pH值未调节、极板间距为10 mm最优工况时,经过5 h电化学氧化后NH4+-N、COD均能完全去除;NH4+-N、COD去除率分别满足线性方程y =21.759t、y =20.717t,对应的线性相关系数为0.9923和0.9925.最优工况条件下,BDD电极电化学氧化垃圾渗滤液的能耗为260 kWh/m3.     

Seasonal variation characteristics of hydroxyl radical pollution and its potential formation mechanism during the daytime in Lanzhou

Hydroxyl free radicals(OH radicals) play the main role in atmospheric chemistry and their involving reactions are the dominant rate determining step in the formation of secondary fine particulate matter and in the removal of air pollutants from the atmosphere.In this paper,we studied the seasonal variation characteristics of OH radicals during the daytime in Lanzhou and explored the potential formation mechanism of high concentration OH radicals.We found that the OH radicals in four seasons was ...     

微波活化对Ca(OH)2孔隙结构及脱氯性能的影响

采用微波炉对一定质量的氢氧化钙样品进行活化,利用压汞仪考察了不同微波活化时间及脱氯反应前后的Ca(OH)2总比孔表面积、分段比表面积和孔径分布的变化,并在脱氯实验台上对脱氯效率进行实际测试。结果表明,微波活化存在一个最佳时间,在此时间内样品比孔表面积增大50%左右,而超过这一时间样品比表面积回复性减小;微波活化主要通过增加3～20 nm孔径段的微孔为样品提供更大比表面积;这些新增加的微孔在脱氯反应过程中被完全利用或消耗; 最佳活化时间下的微波活化使Ca(OH)2在较低Ca/Cl摩尔比下获得更大脱氯效率,Ca/Cl摩尔比=4.1时,脱氯效率增加了20%。     

典型工业城市夏季VOCs污染特征及反应活性

为研究典型工业城市夏季挥发性有机物（VOCs）污染对环境的影响及成因,利用2020年7月在淄博市城区的VOCs在线监测数据,分析了污染日和清洁日VOCs的污染特征、化学反应活性和臭氧（O₃）污染成因.结果表明,污染日总挥发性有机物（TVOC）小时浓度均值较清洁日高32.5%,分别为（50.6±28.3）μg·m^-3和（38.2±24.9）μg·m^-3,污染日和清洁日各组分贡献率均为：烷烃>芳香烃>烯烃>炔烃,TVOC和O₃浓度日变化均呈现相反的变化趋势.污染日臭氧生成潜势（OFP）、·OH消耗速率（L_·OH）和二次有机气溶胶生成潜势（SOA_p）均高于清洁日,烯烃对OFP和L_·OH贡献最大,芳香烃对SOA_p贡献最大;OFP和SOA_p日变化趋势和TVOC基本一致;化学反应活性优势物种以烯烃和芳香烃类物质居多.VOCs/NO_x法判断污染日和清洁日O₃敏感区属性均处于VOCs控制区和过渡区,而烟雾产量模型法（SPM）诊断污染日O₃敏感区属性在08：00~16：00期间处于VOCs控制区和过渡区交替状态,清洁日各时段均处于VOCs控制区.为减轻该市夏季O₃污染,应加强对VOCs （烯烃和芳香烃）和氮氧化物（NO_x）的协同控制.