氧化处理水中典型酚类污染物研究进展

环境激素是一类能干扰人类和动物正常内分泌的外源性物质,对生物体的生理过程产生很大的危害。本文介绍了水处理中,典型酚类污染物氧化剂降解技术的机理、特点、应用以及局限性,主要介绍了Fenton试剂、O3、二氧化氯等氧化剂及高铁酸钾新型氧化剂在酚类废水处理中的应用。并指出了复合氧化剂、新型氧化剂与其他水处理技术的联合应用将是酚类废水氧化处理的发展方向。     

苯酚在预活化聚酰胺膜酪氨酸酶生物传感器上的响应特性

研究苯酚在预活化聚酰胺膜酪氨酸酶生物传感器上的响应特性,适量儿茶酚的存在可加快传感器到达恒态的速度。被固定酶的量、活性及传感器的有效面积等是影响检测灵敏度的主要因素。首次采用预活化聚酰胺膜固定酪氨酸酶,并与浸蜡石墨电极组合成酪氨酸酶生物传感器,在温度２５℃电位－０．２００ＶｖｓＳＣＥ,儿茶酚浓度５×１０（－７）ｍｏｌ／Ｌ,底液０．１ｍｏｌ／Ｌ磷酸盐缓冲溶液ｐＨ６．５０下,采用电流法测定苯酚及水样中的酚。酶膜的制备、替换和贮存极为方便,酶膜贮存５个月未见活性下降,有良好的重现性和线性范围２×１０（－７）－１．２５×１０（－５）ｍｏｌ／Ｌ。     

超临界水氧化去除含酚废水TOC的动力学研究

本文利用自行设计的一套连续式超临界水氧化实验装置,以过氧化氢为氧化剂,处理实验室模拟含酚废水。在超临界条件下(P=30MPa,T=400℃,440℃,480℃,520℃)进行超临界水氧化实验。结果表明,TOC去除速率在氧化剂过量10倍的情况下,对TOC是2.15级反应。速率常数与温度的关系符合阿仑尼乌斯公式。反应的实验活化能为171.7kJ/mol,前置因子A为2.99×1011。     

Pd/C气体扩散电极用于电生成H2O2降解苯酚的研究

采用自制的Pd/C气体扩散阴极和Ti/IrO2/RuO2阳极,在无隔膜电解槽中对苯酚模拟废水降解效果及机制进行了研究,采用电子自旋共振法(ESR)对电解体系中产生的羟自由基(·OH)进行了检测.结果表明,在Pd/C气体扩散体系中掺杂Pd催化剂可以促进H2 O2的生成(H2 O2的稳定浓度是7.5 mg/L),有利于·OH的产生.经电化学氧化处理120 min后,苯酚和COD的去除率分别达到97.2%和50%,表明在电催化氧化过程中苯酚被氧化生成了大量低分子量中间产物.废水的BOD5/COD值达到0.73是处理前的9.1倍,苯酚废水的可生化降解性通过电化学氧化处理后显著提高.在该电化学体系中苯酚的降解是在阳极直接、间接氧化及阴极产生的H2 O2、·OH的氧化共同作用下完成的.通过对紫外扫描光谱图的分析推断出苯酚在电解过程中有醌类物质生成;由GC-MS检测到了邻苯二酚、对苯二酚、苯醌等芳香族化合物和己二酸、顺丁烯二酸、反丁烯二酸、丁二酸、丙二酸、乙二酸等短链羧酸,据此提出了苯酚降解的可能历程.     

一株高效苯酚降解菌的分离、鉴定及降解特性的研究

从污泥中分离到1株高效苯酚降解细菌JF-10.在以1000mg·L-1苯酚作为唯一碳源并加有0.05%酵母粉的无机盐培养基中,JF-10能在24h内将苯酚完全降解.该菌被鉴定为假单胞菌,与P.citronellolis、P.nitroreducens、P.aeruginosa亲缘关系较近,但生理生化特征又有差异.JF-10与P.citronelloli gyrB基因的序列相似性只有75%,与P.aeruginosa也只有80%.该菌在pH值4.0～9.0时对苯酚的降解达80%以上,加入一定浓度Mn2 、Cu2 、M2 、Pb2 对苯酚降解有促进作用;200mg·L-1的α-萘酚、苯胺能显著抑制苯酚降解,但甲苯对苯酚的降解无影响,苯酚可以促进邻甲酚的降解.     

钛基金属氧化物电极的制备及性能

采用聚合物前驱体法制备了Ti/SnO₂-Sb₂O₃电极,再通过恒电流电沉积法制备了 Ti/SnO₂-Sb₂O₃/PbO₂和Ti/SnO₂-Sb₂O₃/MnO₂电极。采用SEM技术对3种金属氧化物电极表面的形貌进行了表征,并分别以3种电极为阳极进行了苯酚的电催化氧化实验。实验结果表明：电解时间为2.5 h时,Ti/SnO₂-Sb₂O₃电极、Ti/SnO₂-Sb₂O₃/PbO₂电极和Ti/SnO₂-Sb₂O₃/MnO₂电极对苯酚的降解率分别为85.9%,83.2%,44.6%;苯酚在3种电极上的电催化氧化反应均遵循一级反应动力学方程;苯酚在Ti/SnO₂-Sb₂O₃ 电极和Ti/SnO₂-Sb₂O₃/PbO₂电极上的反应速率较快,并具有较高的析氧电位;Ti/SnO₂-Sb₂O₃/PbO₂电极具有更好的耐腐蚀性和更长的使用寿命。     

低浓度下4个取代苯污染物与硝酸铅的混合对发光菌的联合毒性

多种污染物混合特别是低浓度下的混合对生物的联合毒性是生态毒理学研究的热点之一。选择了3类污染物苯酚、间甲基苯酚、苯胺、对硝基苯胺、硝酸铅,采用美国微板光度计测定了它们对发光菌青海弧菌-Q67(Vibrio-qinghaiensis sp.-Q67)的单一及联合毒性。应用非线性拟合技术模拟了这5种物质及其混合物的剂量-效应曲线,硝酸铅可用Logit模型模拟,其它4个物质能用Weibull模型准确描述,所有拟合相关系数在0.98以上,均方根误差在0.02以下。根据纯物质的EC50值,获得这5个物质的毒性强弱顺序:硝酸铅〉对硝基苯胺间甲基苯酚苯酚苯胺。混合实验设计了各物质在EC50、EC1、无观察效应浓度(no observed effect concentration,NOEC)比例的混合。用浓度加和(dose addition,DA)和独立作用模型(independent action,IA)对混合物毒性进行预测。IA基本准确预测了这5个物质在各自EC50混合的毒性。DA与IA模型都稍微过高地预测了以EC1及NOEC浓度比例混合的联合毒性,但都在毒理学实验容许的范围之内。这5个物质以NOEC混合时对测试生物Q67没有产生明显毒性,但是还不能判定这些物质在此浓度下混合是安全的。污染物在各自的NOEC浓度下混合是否对其它生物有潜在的威胁还需更多毒理学实验支持。     

红球菌Chr-9降解吡啶和苯酚的特性

研究了红球菌(Rhodococcus)Chr-9菌株在基础盐培养基中降解吡啶和苯酚的特性,分析了菌株降解苯酚和吡啶间的差异.结果表明,菌株Chr-9能够在72 h内将基础盐培养基中的吡啶(200 mg L-1)和苯酚(200 mg L-1)完全降解,同时利用吡啶和苯酚进行生长.菌株降解吡啶的最适温度为35℃,最适pH为8.0.菌株降解吡啶和苯酚的速度与底物的初始浓度呈负相关;在无其它氮源的基础盐培养基中,菌株能够利用吡啶和苯酚协同生长.图7参12     

部分取代苯类在江水中的生物降解与结构相关性研究

测定了２７种取代苯类化合物在松花江江水中的生物降解性．采用量子化学ＭＯＰＡＣ６．０－ＡＭ１法计算了化合物的分子量(ＭＷ)、生成热(Ｈｆ)、分子总表面积(ＴＳＡ)及最高占有轨道能(ＥＨＯＭＯ),结合辛醇/水分配系数ｌｇｐ及酸解离常数ｐＫａ对其中２２种化合物的ＢＯＤ值进行多元线性回归分析,得到如下模型:ＢＯＤ＝１０５．７３－０．４３９ＭＷ－０．０７６Ｈｆ－６．６６０ｌｇＰｎ＝２２,Ｒ２＝０．８２１,ＳＥ＝８．２５０,Ｆ＝２７．５６,Ｐ＝０．０００应用所得模型对其余５个化合物的生物降解性进行了预测．只有一个化合物的相对预测误差大于２０%,为２０．８%．平均预测误差为１２．４%．