南方酸性森林土壤中铝活化过程参数化模型的建立与验证

基于模拟实验和原位观测,建立了适合我国南方酸性土壤的铝活化参数化模型.模拟实验发现,尽管Al3＋的活度随着浸提液pH值（pHw）的下降而显著增加（pAl=1.20pHw-0.30）,但同时受到土壤pH值（pHs）的显著影响（p〈0.01）.为反映土壤酸化程度（pHs）对铝活化过程的影响,假设三水铝石的pKsp随土壤pH...     

不同氧化还原方法对1,2,3-三氯丙烷降解效果的研究

1,2,3-三氯丙烷(TCP)是一种新兴的人工合成有机污染物,其造成的地下水污染问题日益严重,有效的治理方法亟待探索。为明确不同氧化还原方法对TCP的降解效果,选用自制的绿茶还原纳米铁(GT-NZVI)、纳米零价锌(NZVZ)及活化过硫酸盐3种化学修复剂,分别开展对TCP的降解试验。结果表明:GT-NZVI颗粒具有较好的分散性,但对TCP的降解效果不明显;利用羧甲基纤维素(CMC)作为悬浮剂可实现NZVZ在水溶液中的稳定悬浮,且能有效降解TCP,36h后TCP基本降解完全,反应符合准一级动力学方程,反应速率常数为0.10h~(-1);利用柠檬酸(CA)作为螯合剂,Fe~(2+)活化过硫酸盐高级氧化技术可以有效降解TCP,当S_2O_8~(2-)、Fe~(2+)、CA摩尔比为20∶5∶1时,反应24h,TCP降解率为40.8%,反应符合准一级动力学方程,反应速率常数及半衰期分别为0.11d~(-1)和6.3d。     

紫外活化过硫酸钠灭活水中噬菌体MS2的特性及机制

水环境中的病毒对常见的消毒技术有较强的抵抗力.为了开发水中病毒的高效灭活技术,以噬菌体MS2为对象,研究紫外活化过硫酸钠（UV/PS）体系灭活病毒的特性和机制.采用双层平板法对噬菌体MS2进行定量检测,研究UV/PS对水样中噬菌体MS2的灭活率和动力学特征,并考察PS用量、pH值和噬菌体初始浓度等因素对灭活效果的影响.利用透射扫描电镜观察UV/PS处理前后噬菌体的形貌,利用电子顺磁共振波谱法确认反应体系中存在的自由基种类.在自由基淬灭实验的基础上,分析计算UV/PS体系中各因素对噬菌体灭活的贡献率.结果表明,当紫外辐照强度为160 μW·cm^-2时,UV/PS处理4 min即可去除4.39 lg的噬菌体MS2,较单独使用同样辐照剂量的UV消毒灭活率高1.44 lg.UV/PS体系对噬菌体MS2的灭活动力学过程符合一级反应动力学模型.增加体系中的PS初始浓度能明显提高对噬菌体的灭活率和灭活速率,而pH和噬菌体初始浓度对UV/PS灭活噬菌体的影响较小.UV/PS处理可导致噬菌体的衣壳破损,促进了噬菌体颗粒团聚.UV/PS体系中存在SO₄^-·和·OH,是噬菌体MS2灭活的重要因素.·OH比SO₄^-·对噬菌体MS2灭活的贡献更大.     

海泡石的改性及其对废水中氨氮的吸附

研究了海泡石的纯化及酸活化、水热活化、水热活化-酸活化、水热活化-酸活化-钠离子交换改性的工艺条件，考察了活化条件与海泡石对氨氮吸附量的关系。纯化后的海泡石经水热活化、酸活化和钠离子交换改性后，其对氨氮的最大吸附量可达28mg/g。为鉴定海泡石在高温下烧结后的结构变化，对其进行差热分析和热重分析，结果表明，海泡石具有优良的热稳定性，在600℃以下使用是稳定的，不会发生结构破坏。     

脱硫剂颗粒增湿活化过程的数学模拟

建立了活化器中吸着剂颗粒活化效率的一维预测模型,全面考察了水雾蒸发,减速,粒径分布以及液－液凝并等的影响。通过对颗粒活化效率与实测脱硫效率的相关性分析,证实了活化颗粒的溶液反应是脱硫过程的主要机理,计算结果表明,人滴初始直径和初速度对颗粒活化效率有很大的影响,使用大粒径,窄分布和高初速度的雾化方式可强化增湿活化效果。     

海泡石颗粒的制备及其吸附油烟效能的研究

用X射线衍射分析了原海泡石矿的纯度,根据原海泡石特性提出“分散-提纯-活化-成型”的制备海泡石颗粒的工艺流程。用所制得的粒径为1.8海泡石颗粒进行油烟吸附实验,分析了海泡石吸附油烟的容量,绘出吸附穿透曲线,并提出海泡石吸附剂再生的方法,同时将海泡石与活性炭吸附油烟的效率做了对比实验。实验结果表明:海泡石成本低,油烟去除率高,是一种理想的油烟净化剂。     

细胞色素P450代谢污染物的化学模拟与优化

利用Fe2+EDTAH2O2联氨混合体系模拟了生物细胞色素P450的代谢功能,选择三氯乙烯作为典型污染物与模拟体系反应,产生的活性中间体与4(对硝基苄基)吡啶(NBP)反应生成紫红色物质,用分光光度法检测.根据产生活性中间体的多少对模拟体系的组成和反应条件进行了优化,对活化机理进行了初步探讨.结果发现联氨等还原剂的存在对模拟体系的代谢活化能力有重要影响,是体系区别于Fenton试剂的重要标志.在优化条件下,低至2×10-6mol·L-1的三氯乙烯在模拟体系中可以代谢产生活性中间体,表明该体系能够较好地模拟细胞色素P450的代谢功能.     

热活化过硫酸钠处理水溶液及泥浆系统中1,1,1-三氯乙烷的研究

研究了热活化过硫酸钠技术氧化水溶液及泥浆系统中1,1,1-三氯乙烷(1,1,1-trichloroethane,TCA)的效果.考察了温度、溶液pH值、氯离子及碳酸氢根离子对水溶液中TCA降解过程的影响,并处理了实际TCA污染地下水.结果表明:TCA氧化降解过程符合准一级动力学反应方程,且温度越高TCA降解速率越大,50°C、过硫酸钠/TCA物质的量比=100/1时,TCA在2h内可完全降解;溶液pH值越高TCA去除效率越低,且碱性条件明显地抑制TCA降解;氯离子及碳酸氢根离子均会对反应起到抑制作用,其中碳酸氢根抑制作用强于氯离子;由于实际地下水水质较为复杂,TCA降解速率相对缓慢,7d后去除率达到90%以上.泥浆系统中TCA降解效率受土壤有机质含量影响较大,土壤去除有机质后降解速率明显加快.热活化过硫酸钠技术用于修复TCA污染地下水具有较大潜力,但实际应用过程中应充分考虑场地性质的影响.     

紫外活化过硫酸盐降解水中三氯蔗糖动力学和机制

以新兴污染物人工甜味剂三氯蔗糖(SUC)为对象,研究紫外活化过硫酸盐(UV/PS)对其的降解效果.考察UV光强、PS投加量、溶液初始pH值和阴离子浓度等因素的影响,解析UV/PS降解SUC过程中的降解产物并评估其生态毒性.结果表明,对比单一UV和单一PS,UV/PS降解SUC效果更为明显,SUC降解反应速率常数随光强、PS投加量增加而增大,中性条件更有利于SUC降解,背景离子NO^-₃和HCO^-₃对UV/PS降解SUC有一定的抑制作用,而Cl^-和SO₄ ^2-促进降解过程.基于高分辨质谱HRMS和GC-MS解析出16种中间产物,降解过程主要涉及羟基化、氧化和醚裂解等反应.发光细菌毒性实验和ECOSAR预测结果表明,UV/PS降解SUC过程中会产生毒性高于母物质的中间产物,对生态环境存在潜在威胁.     

纳米Cu0@Fe3O4活化PMS降解对-硝基苯酚的协同反应机制

为解决纳米Cu⁰活化过硫酸盐体系主要依赖浸出铜离子参与均相反应且适应pH范围窄(<7)的缺陷,本研究采用共沉淀法制备了纳米Cu⁰@Fe₃O₄催化剂,以对-硝基苯酚(PNP)为目标污染物,较系统地考察了Cu⁰@Fe₃O₄活化PMS的性能和降解PNP的反应机制.结果表明:(1) pH=5.65、 200 mg·L^-1 Cu⁰@Fe₃O₄和0.5 mmol·L^-1 PMS在60 min内对5 mg·L^-1 PNP的降解率可达到96%;(2)在Cu⁰@Fe₃O₄/PMS体系中,总铜离子(TCu)和总亚铜离子(TCu⁺)以及铁离子浸出几乎可以忽略,可认为是非均相反应体系;(3)通过包覆Fe₃O