纳米零价铁在环境中的毒性研究进展

纳米零价铁(nZVI)作为一种高效的环境修复材料,被广泛应用在土壤和地下水的修复等环境领域。但研究发现,大量进入环境中的nZVI可能会对生物体和生态系统产生严重危害,如和nZVI接触后,会造成小鼠器官受到损伤,杨树幼苗生长减缓,大肠杆菌等微生物的细胞膜破裂等不利作用出现。此外,nZVI还会改变环境中的氧化还原电位和溶解氧等指标,而且毒性效应容易受到外界条件的干扰。虽然目前对nZVI的致毒机制还不完全明确,但学者们提出了多种可能的假设,主流的观点是铁离子的释放、氧化损伤和基因损伤等。本文综述了国内外对nZVI毒性的最新研究成果,以期为nZVI的使用和毒性研究提供参考。     

纳米零价铁的微生物毒性效应研究进展

纳米零价铁(nanoscale zero-valent iron,NZVI)是一种新型的地下水修复材料,NZVI的生物安全性研究已经引起了世界各国学者的广泛关注。本文综述了国内外有关NZVI微生物毒性的研究成果,重点介绍了NZVI对微生物的毒性效应及致毒机理,归纳总结了影响NZVI颗粒毒性效应的各种因素,并对未来NZVI材料毒性研究的发展方向进行了展望,以期为NZVI的生物安全性研究提供参考。     

煤浆洗涤法去除烟气中的SO2

分别以高硫原煤、低硫原煤和中煤配制的煤浆作为洗涤介质,去除烟气中的SO2。反应温度高于40℃时,采用高硫原煤煤浆洗涤烟气,SO2去除率在90％以上;O2含量对SO2去除率影响不大;SO2去除率随其含量的增加而降低。低硫原煤煤浆同样可用于烟气脱硫,随温度的升高,煤浆pH的降低幅度和SO2去除率均增大,与用高硫原煤时的情况类似。中煤煤浆亦能有效去除烟气中的SO2,反应过程中煤浆pH的降低对SO2去除率的影响不大。在烟气脱硫的同时,3种煤中的黄铁矿均被不断浸出,浸出铁质量浓度随反应时间的延长和SO2去除率的增大而增加。     

唐山市钢铁行业大气污染物排放清单建立

以唐山市钢铁企业为研究对象,在收集已有排放源数据的基础上,基于排放因子和活动水平数据采用排放因子法估算了唐山市钢铁企业多个大气污染物的排放量,得到了符合空气质量模型要求的污染源输入数据,建立钢铁行业和主要防控因子污染源数据库。结合唐山市各县区的环境空气质量状况,利用GIS技术,将不同污染因子的排放进行空间分布,最终形成准确完善的多尺度、高时空分辨率大气污染源排放清单。研究介绍了符合中国特色的区域高分辨率大气排放源清单建立的方法体系,为京津冀地区区域大气污染联防联控及2020年大气污染物区域削减计划工作提供数据支撑。     

土壤中铁氧化物对铅吸附-解吸的影响

选择上海地区广泛分布的水稻土,通过静态吸附平衡试验,比较土壤去除非晶质氧化铁和去除游离氧化铁后对Pb2+的吸附-解吸行为,采用数学模型拟合,探讨3种土壤的最佳拟合方程、最大吸附的理论值和亲和能力,进而研究非晶质氧化铁和游离氧化铁对Pb2+吸附-解吸的影响。结果表明,去除氧化铁后吸附能力和亲和能力均减弱,原土的最大吸附量为29.21 g/kg,非晶质氧化铁的贡献值为3.52 g/kg,游离氧化铁的贡献值为8.32 g/kg。     

杭州萧山区饮用水源地铁污染评价及控制对策研究

以杭州市萧山区2008—2014年饮用水源地铁含量监测数据为分析对象,研究饮用水源地的铁含量时空分布并评价铁污染状况,结果表明,铁含量单次测值历年超标,超标倍数0.01~8.80,超标率16.7%~86.1%,7年间超标率呈现阶段性的螺旋式上升,铁污染日趋严重,到2014年有所减轻。通过对饮用水源地周边环境和污染源调查,结合文献资料,分析铁污染成因,提出防治对策:制定地表水体中铁的分类标准,完善废水的铁排放标准;建立跨行政区域的水环境管理机制,全面实施河长制;加强水土保持和酸雨控制,进行河流综合整治;加强饮用水源管理,扩建备用水源和另找水源。     

模组箱体空间内磷酸铁锂电池热失控及其传播行为研究

为了探究储能用锂离子电池在真实应用场景下的热失控及其传播行为特征,选用86 Ah方形磷酸铁锂(LiFePO₄)电池,对其在热滥用触发方式下的热失控行为及模组箱体空间与开放空间中的传播行为规律进行了实验研究。单体实验结果表明,电池热失控产生的高温烟气会导致模组箱体内沿高度方向出现明显温度梯度,模组底部与顶部温度测点的最大温差达118.4℃。传播实验结果表明,模组箱体空间内热失控电池通过产气及喷出高温电解液向其他电池传热,在热失控电池影响下,模组箱体空间内3块电池上表面所能达到的最高温度均高于开放空间实验12℃～150℃,模组空间内热失控电池向同侧两块电池的传热量高于开放空间实验225 kJ和44.4 kJ。但箱体环境中有限的氧气供给会减缓电池在热失控时的内部放热反应进程,模组箱体空间实验中电池热失控峰值温度较开放空间实验低33℃～145℃,并且模组箱体空间实验中热失控完全传播所用时间较开放空间实验滞后213 s。研究结果对于锂离子电池模组的安全设计和热失控传播阻隔具有一定的参考价值与指导意义。     

给水管网中铁释放现象的影响因素研究

在实验室静态试验下,定量分析了给水管网中无机化学水质参数对铁释放现象的影响,包括酸碱条件、氧化还原条件和无机离子等不同类别的水质参数.研究发现,铁释放速率都随着pH值、碱度和氧化剂浓度的升高而降低,随着氯离子浓度的升高而升高.根据管网的一般条件,提出了控制铁释放现象的理论临界释放速率计算公式.根据理论临界铁释放速率,达到控制管网铁释放现象的必要条件时,管网水质条件满足的要求为pH大于7.6,碱度大于150 mg/L,溶解氧浓度大于2 mg/L,氯离子浓度小于150 mg/L.     

PRB技术对地下水中重金属离子的处理研究

实验模拟地下环境,以受重金属离子Pb(Ⅱ)、As(Ⅲ)、Cd(Ⅱ)、Cr(Ⅵ)、Fe(Ⅱ)和总Mn污染的地下水为研究对象,利用还原铁粉、铸铁粉、铸铁粉与颗粒活性炭的混合物为可渗透反应墙(PRB)的主要介质,石英砂为辅助介质,设计了3种反应器.在有效孔隙率为60%～65%、水力停留时间为12.0～14.4 h的条件下,考察其对污染物的去除效果.结果表明:3种反应器对Pb(Ⅱ)、As(Ⅲ)、Cd(Ⅱ)、Cr(Ⅵ)均有较高的去除效果,去除率达98%以上;总Mn的去除率分别达98%、89%和66%;Fe(Ⅱ)的去除率分别达83%、56%和49%.考察了3种反应器内pH、Eh、DO的关系及对重金属离子去除效果的影响,分析了污染物的去除机理.综合考虑处理效果与成本,笔者认为以铸铁粉与石英砂的混合物为PRB的反应介质,应用PRB技术原位处理受上述重金属离子污染的地下水是可行的.     

高浓度合成香料废水的处理工艺研究

采用铁屑内电解-UASB-SBR-膜工艺处理高浓度香料废水,实验结果和工程实践都表明该工艺的处理效果比单纯的UASB和SBR组合工艺好,出水达到了中水回用水质标准,具有较高的应用价值和推广意义.