ATR-FTIR and XPS study on the structure of complexes formed upon the adsorption of simple organic acids on aluminum hydroxide

Information on the binding of organic ligands to metal （hydr）oxide surfaces is useful for understanding the adsorption behaviour of natural organic matter on metal （hydr）oxide. In this study, benzoate and salicylate were employed as the model organic ligands and aluminum hydroxide as the metal hydroxide. The attenuated total reflectance Fourier transform infrared （ATR-FTIR） spectra revealed that the ligands benzoate and salicylate do coordinate directly with the surface of hydrous aluminum hydroxide, thereby forming innersphere surface complexes. It is concluded that when the initial pH is acidic or neutral, monodentate and bridging complexes are to be formed between benzoate and aluminum hydroxide while bridging complexes predominate when the initial pH is alkalic. Monodentate and bridging complexes can be formed at pH 5 while precipitate and bridging complexes are formed at pH 7 when salicylate anions are adsorbed on aluminum hydroxide. The X-ray photoelectron （XP） spectra demonstrated the variation of C 1 s binding energy in the salicyate and phenolic groups before and after adsorption. It implied that the benzoate ligands are adsorbed through the complexation between carboxylate moieties and the aluminum hydroxide surface, while both carboxylate group and phenolic group are involved in the complexation reaction when salicylate is adsorbed onto aluminum hydroxide. The information offered by the XPS confirmed the findings obtained with ATR-FTIR.     

3种低分子量有机酸对紫色土吸附菲的影响

采用静态吸附实验,研究了3种低分子量有机酸(柠檬酸、苹果酸和草酸)对紫色土吸附菲的影响.结果表明紫色土吸附菲的动力学过程符合二级动力学模型,3种低分子量有机酸(LMWOAs)均能显著降低紫色土吸附菲的速率常数;线性吸附模型很好地描述了紫色土对菲的吸附热力学过程是以分配作用为主.当加入的3种LMWOAs浓度低于5 mmol·L~(-1)时,促进紫色土吸附菲;当LMWOAs浓度≥10 mmol·L~(-1)时,抑制紫色土吸附菲,抑制作用随LMWOAs浓度的增加而加强.当LMWOAs浓度为20 mmol·L~(-1)时,其抑制作用能力表现为柠檬酸草酸苹果酸,这与3种LMWOAs的分子结构和酸性强弱有关.与对照相比,随着LMWOAs浓度的增加,紫色土溶出的溶解性有机质(DOM)含量呈现先降低后升高的趋势,紫色土对菲的吸附量与土壤溶出的DOM含量呈负相关.     

重金属对蚕豆(vicia faba)根尖的核酸含量及核酸酶活性影响的研究

Pb²⁺、Cd²⁺、Zn²⁺在低浓度作用下,随处理浓度的升高,刺激蚕豆(Vicia faba)DNA含量(处理浓度分别低于10.0、0.50、50.0ppm)和RNA含量(处理浓度分别低于10.0、50.0、50.0ppm),DNase活性(处理浓度均低于10.0ppm)和RNase活性(处理浓度分别低于20.0、10.0、50.0ppm)相应地升高;当处理浓度超过相应浓度时,DNA和RNA含量以及DNase与RNase活性随浓度升高而降低。Hg²⁺在小于0.05ppm时使RNase活性升高,高于该浓度使其降低,其它各指标无上述规律性变化。重金属对核酸代谢的影响结果取决于植物组织的适应性反应与金属离子的毒性反应的强度。文章还讨论了金属离子特征和可能存在的不同代谢活动的抗性诱导体系对植物毒性的影响,以及蛋白质的代谢活动对植物适应性水平的影响。     

剩余污泥发酵产酸特征及基质释放规律研究

剩余污泥发酵既能实现污泥减量,又能获得污水生物脱氮除磷所需的挥发性脂肪酸VFAs等。采用序批式污泥发酵实验,在(30±1)℃的条件下,研究剩余污泥投配比对序批式污泥发酵系统污泥减量、产酸以及基质释放过程的影响,探索VFAs生成最大化的条件。实验结果表明:投加接种污泥不能明显提高序批式污泥发酵系统剩余污泥的减量效果,但可以改善污泥的产酸特性;当污泥投配比大于50%时,发酵过程中将出现2个VFAs浓度峰,且第二次峰浓度更大;较为理想的序批式污泥发酵投配比是60%~80%、发酵时间为5 d或25 d,前者VFAs表观转化率最大(约24%),后者发酵液中VFAs浓度最高(约600 mg/L);发酵过程中,NH4+-N总体呈上升趋势,磷浓度发酵5 d时达到最大值。     

南京北郊冬季PM2.5中芳香酸的测定及来源解析

于2014年12月采集了南京北郊大气中PM_(2.5)样品,优化了LC-MS分析大气PM_(2.5)中芳香酸的定量方法,测定了其中的芳香酸、主要水溶性离子、有机碳和元素碳的浓度.定量结果表明,所测定5种芳香酸的总平均浓度为(50.01±16.05)ng·m~(-3),其中对苯二甲酸、邻苯二甲酸、偏苯三甲酸、4-甲基邻苯二甲酸与间苯二甲酸的平均浓度依次为(34.54±12.79)、(8.14±3.34)、(2.27±1.39)、(1.68±0.77)和(1.08±0.43)ng·m~(-3).应用主因子分析/绝对主因子得分(PCA/APCS)受体模型对颗粒物进行了来源解析.源解析结果表明,南京北郊冬季PM_(2.5)中的邻苯二甲酸、偏苯三甲酸、4-甲基邻苯二甲酸主要来自大气中二次转化;其中偏苯三甲酸有少部分来源于机动车尾气的一次排放;间苯二甲酸除来自于二次气溶胶源和生物质燃烧外,还有少部分来自机动车尾气的一次排放,而对苯二甲酸则主要来源于生物质燃烧和机动车尾气的一次排放.     

有机酸对污染底泥中Zn和Pb浸出的影响

采用2种污染底泥,比较研究3种低分子有机酸及pH值对底泥中重金属Zn和Pb浸出的影响.结果表明,3种低分子有机酸对供试底泥中Zn和Pb都具有浸出作用,有机酸对Zn的浸出能力大小为:柠檬酸>苹果酸>酒石酸;对Pb浸出能力大小为:柠檬酸>酒石酸>苹果酸.Zn、Pb的浸出浓度随有机酸浓度的升高和pH值的降低而增加,有机酸对重金属的浸出能力大于无机盐.在有机酸条件下,底泥中重金属的浸出能力为:Zn>Pb.     

三种低分子量有机酸对红壤中HCHs释放行为的影响

采用自行设计的动力学试验装置,研究了3种低分子量有机酸(草酸、酒石酸和柠檬酸)和水对红壤中六氯环己烷(HCHs)的释放动力学行为.结果表明,10mmol/L的低分子量有机酸溶液可使HCHs的释放百分率增加7%～25%,特别在淋洗液的前200mL更为明显.水对HCHs的释放动力学数据用表观一级动力学方程拟合较好,有机酸对HCHs的释放行为更符合抛物线方程、Elovich方程或双常数方程,说明低分子量有机酸的存在使HCHs的释放机理复杂化,推测与有机酸对矿物的溶解、对矿物表面固有有机质结构的干扰有关.     

甘油投加对餐厨垃圾厌氧产酸性能的影响

餐厨垃圾厌氧发酵产生的挥发性脂肪酸（VFAs）可以作为合成聚羟基脂肪酸酯（PHA）的底物,PHA的性能与VFAs的组成密切相关.为改善PHA产品的性能,本文研究了甘油投加对餐厨垃圾产酸性能的影响.在餐厨垃圾厌氧消化半连续流反应器运行稳定的基础上,探讨了不同C/N对厌氧发酵有机物转化及VFAs产量和组成的影响.结果表明,投加甘油会降低发酵体系的pH,提高VFAs的产量,相比于对照组,C/N比为25/1时,VFAs产量提高了10.3%.C/N10.69/1（对照组）、15/1、20/1和25/1时,发酵液奇数碳VFAs所占总VFAs的比例分别为54.23%、61.16%、64.78%和66.79%.甘油的投加可以提升丙酸、戊酸等奇数碳VFAs所占比例,有利于改善PHA产品性能.     

北京市大气气溶胶PM2.5中水溶性有机酸的测定

采用毛细管电泳的方法对北京大气PM_2.5中低分子量二元羧酸、醛酸、酮酸和甲磺酸等10种水溶性有机酸进行了测定.方法的定量检测限为110～280 μg/L(提取液),峰面积的相对标准偏差为1.7%～6.0%,标准工作曲线的线性相关系数为0.995～0.999.北京夏、秋、冬3季10种有机酸的总量平均分别为721ng/m³、362ng/m³、325 ng/m³,浓度水平总体上与国外大城市相当.其中乙二酸的含量最为丰富.通过各种有机酸浓度的季节变化规律,简要地探讨了它们的来源特征.     

Effects of bromide on the formation of THMs and HAAs

The role of bromide in the formation and speciation of disinfection by-products (DBPs) during chlorination was investigated. The molar ratio of applied chlorine to bromide is an important factor in the formation and speciation of trihalomethanes (THMs) and halogenacetic acids (HAAs). A good relationship exists between the molar fractions of THMs and the bromide incorporation factor. The halogen substitution ability of HOBr and HOCl during the formation of THMs and HAAs can be determined based on probability theory. The formation of HAAs, and their respective concentrations, can also be estimated through use of the developed model.