吸附-厌氧序批式反应器对有机物的去除

用全脂奶粉配制废水,研究了吸附-厌氧序批式反应器(AB-ASBR)对有机物的去除效果和特性,并与普通厌氧序批式反应器(ASBR)进行了比较.结果表明,AB-ASBR 能显著提高出水水质,当原水COD 为2000mg/L 时,其出水COD 在100mg/L 以下,COD 总去除率可达95%~96%.A 段进水后30min 内对COD 的去除率可达90%,以厌氧颗粒污泥对非溶解性COD 的初期快速吸附作用为主.B 段的半饱和常数(Ks)仅为5.4mg/L,厌氧颗粒污泥对COD 具有很好的亲和性,使B 段出水COD 低于普通厌氧序批式反应器.     

芳香族化合物与水合电子水相反应速率常数的QSAR模型研究

基于水合电子(e_(aq)~-)的高级还原技术(ARPs)是一种有效地去除水中痕量有机污染物的技术.有机物与水合电子反应的速率常数(k_(e_(aq)~-))是评价高级还原处理体系中有机物去除效率的一个重要参数.然而化学品种类繁多,通过实验方法一一获取k_(e_(aq)~-)是不现实的.因此,需要建立一种能够快速预测k_(e_(aq)~-)的方法,填补现有数据的缺失.本研究搜集整理了94种芳香族化合物的k_(e_(aq)~-)实验值,采用逐步多元线性回归(MLR)和支持向量机(SVM)方法分别构建了预测化合物的k_(e_(aq)~-)线性和非线性定量结构活性关系(QSAR)模型.两个模型均具有良好的拟合度(R_(adj,tr)~2 0.800)、稳健性(Q_(ext)~2=0.782)和预测能力(Q_(ext)~2 0.790).机理分析表明,最低未占据分子轨道能(E_(LUMO))和偶极矩加权的来自扩增边缘邻接处的最大特征值(SpMAD_AEA(dm))是影响有机物同e_(aq)~-反应活性的重要参数,此外,k_(e_(aq)~-)还与化合物的键级和极化率有关.元分析结果表明具有吸电子官能团的芳香化合物比含供电子基团的化合物倾向于与e_(aq)~-有更高的反应活性.     

正丁醛与氯原子反应的动力学和机理研究

在室温和一个大气压下,利用气相色谱和气质联用研究了氯原子与正丁醛的光化学反应,获得了该反应的反应速率常数k2=(1 19±0 10)×108m3·mol-1·s-1;该反应的主要产物是:丙醛、乙醛、CO和CO2.结合这些主要产物以及它们的产率对氯原子与正丁醛反应的机理进行了探讨,获得了氯原子在正丁醛的—CHO、α位、β位和γ位摘氢份额分别为44%,25%,20%和11%.     

pH值和离子强度对胡敏酸与芘之间相互作用的影响

本文采用荧光猝灭法研究了不同pH值和离子强度下胡敏酸与芘的结合常数(Kdoc)的变化,并结合芘的特征参数,I1/I3和原子力显微镜图像进行了分析.结果表明,离子强度对Kdoc数值的影响在不同pH值条件下呈现不同的规律.酸性和碱性条件下,Kdoc随着离子强度的增大逐渐减小;而在中性条件下,Kdoc值随离子强度的增大,先增大后减小.     

模拟环境条件下δ-MnO2氧化As(III)的搅拌流动动力学特征

采用搅拌流动法研究了酸性水钠锰矿及水羟锰矿2种δ-MnO2矿物氧化As(Ⅲ)的动力学过程,构建了可用于多相体系的搅拌-流动氧化还原反应动力学模型.经过As吸附量的校正后,该模型对酸性水钠锰矿及水羟锰矿氧化As(III)动力学数据拟合度分别为0.980和0.951,模型拟合得到pH 7时2种矿物单位比表面上氧化As(III)的初始反应速率常数k分别为0.131,0.014min-1×m-2.相比而言,该速率常数明显高于批量法得到的表观速率常数kobs,0.021,0.001min-1×m-2更接近真实的化学动力学参数.搅拌流动法与批量法得到的不同矿物的速率常数大小趋势一致,即尽管酸性水钠锰矿对As(III)的氧化率低于水羟锰矿,单位比表面上酸性水钠锰矿氧化As(III)初始反应速率却远高于水羟锰矿.反应过程分析表明,反应初始阶段,As(III)的吸附为主要限速步骤;而随着反应的进行,矿物表面反应位点逐渐钝化或减少,反应位点数量成为限速步骤.     

挥发性化合物的分子结构对水-气界面传质的作用

利用能精确捕获水自由液面的VOF (Volume of fluid,体积百分比)法,建立挥发性化合物在无化学反应条件下的耦合扩散时空模型. 用W*(分子拓扑指数)表征化合物分子结构,将化合物传质系数——Schmid数与W*进行关联,结合亨利常数、Schmidt数与W*的关联式,预测乙醇、苯、己醛与2,2,4-三甲基戊点源泄漏后的质量浓度时空分布,预测结果与试验吻合较好. 烷基苯、醇、醛、烃类化合物的Schmidt数与W*0.25成线性关系. Schmidt数随分子间距减小而增大,烷基苯、醇、醛、烃类化合物在水中的Schmidt数约为空气中的600倍以上. 相同W*的化合物,Schmidt数随分子量增加而增大. 泄漏初期,亨利常数的作用高于Schmidt数,挥发强度随亨利常数的增加而增大,水中乙醇峰值浓度下降的平均速率仅是苯的45.1%;泄漏后期,Schmidt数起主要作用,挥发强度随Schmidt数减少而增大,苯的峰值浓度下降平均速率降低,乙醇峰值浓度下降平均速率比苯高120.0%. 己醛的W*是2,2,4-三甲基戊的16.27倍,但二者的亨利常数和Schmidt数很接近,挥发迁移过程极其相似.      

无机离子对芘与天然溶解性有机质结合系数的影响

从天津市北塘河口沉积物提取了天然溶解性有机质(dissolved organic matter,DOM),利用荧光淬灭法测定了芘与所得DOM的结合系数KDOM,并研究了不同离子强度及离子类型对KDOM的影响.结果表明,DOM对芘的KDOM为1.27×105L·kg-1,远高于固态有机质的吸附能力,说明DOM对多环芳烃等憎水性有机污染物在水环境中的归趋具有不可忽视的影响.随着阳离子浓度的增加,芘的KDOM呈现先降低,再升高,然后稳定在某一值的复杂变化趋势.不同阳离子对芘的KDOM具有不同的影响,而所研究阴离子对KDOM影响不大。     

Mechanism and rate constants for complete series reactions of 19 fluorophenols with atomic H

Fluorine-containing halogenated fluorophenol may have efect as intermediate species involved in the formation of polyfluorinated dibenzo-p-dioxin/dibenzofurans(PFDDs/Fs). The mechanism for the atomic H initiated reactions with complete series of nineteen fluorophenol congeners was studies using the density functional theory. At the MPWB1K/6-31+G(d,p) level, the geometries and frequencies of reactants, transition states, and products were obtained, and the accurate energetic values were acquired at the MPWB1K/6-311+G(3df,2p) level. The rate constants were evaluated by the canonical variational transition-state theory with the small curvature tunneling contribution over a wide temperature range of 600–1000 K. The study shows that the intramolecular hydrogen-bond in the ortho-substituted FPs as well as the inductive efect of the electron-withdrawing fluorine and steric repulsion of multiple substitutions may ultimately be responsible for the relative strength of the O–H bonds in FPs. The results can be used for further studies on PFDD/Fs formation mechanism.     

洞庭湖沉积物腐殖酸的配位性与酸碱性研究

通过电位滴定研究了从洞庭湖沉积物中分离得到的腐殖酸(HA)的酸碱性和配位性,采用修正格兰函数进行了数据拟合.表征了六类可滴官能团含量和分布,pKa数值在2.35～10.50之间,羧基占可电离中心总数的62%,利用铜离子选择电极和汞齐电极(Pb、 Cd 和Zn)研究了腐殖酸与Cu2+、Pb2+、Cd2+和Zn2+配位性质,借助Scatchard方法对数据进行了处理,显示铜和铅为二配体,镉和锌为单配体.平均稳定常数顺序为:logKHA-Pb>logKHA-Cd>logKHAtZn, 配位能力顺序为:Pb>Cu>Cd≈Zn.     

胶州湾表层海水表观Cu络合容量

采用阳极溶出伏安法,对胶州湾12个站位的表层海水样品的表观Cu络合容量(ACuCC)和络合条件稳定常数(K)进行了测定和计算.结果表明:胶州湾表层海水的表观Cu络合容量的变化范围为327.3～587.2 nmoL/L,平均值为436.0nmol/L;条件稳定常数对数值的变化范围为7.45～8.34,平均值为7.73,平均值为95.05%.胶州湾表层海水ACuCC呈现东北及西北部高,湾中部及湾口低的特点.胶州湾表层海水Cu络合能力可能是以相对较强的配位体所控制.