还原性硫化物微生物燃料电池偶联偶氮染料降解

以处理实际废水中的还原性硫化物以及染料废水中的偶氮染料为目的,构建了一个双室微生物燃料电池(Microbial fuel cell,MFC),阳极室接种硫氧化菌,阴极室以甲基橙(MO)作为电子受体,同时进行还原性硫化物生物氧化偶联偶氮染料降解.阳极接入硫氧化菌的MFC在外电阻为1 000Ω,甲基橙溶液浓度为50 mg L-1时,以4 d为一个反应周期,通过采集电池电压(V)、光谱扫描和循环伏安(CV)扫描来考察实验MFC的效率以及扫描电子显微镜(Scanning electron microscopy,SEM)来观察阳极生物膜.结果表明,阳极接种MFC的内阻为400Ω,最大电流密度和最大功率密度可分别达到656.25 mA m-2和120.76 mW m-2,而阳极未接种的空白MFC仅能达到259.38 mA m-2和34.81mW m-2.一个周期结束时,还原性硫化物完全被氧化,偶氮染料颜色由红色变为透明.SEM显示阳极碳毡上细菌的形态为杆状.综合以上结果,可说明可以通过MFC将还原性硫化物氧化并将偶氮染料进行降解.     

环甲基硅氧烷的环境分布、行为与效应研究进展

近年来,挥发性环甲基硅氧烷(cVMS)在生产和生活过程中的广泛使用导致其环境和人体暴露风险日益增加,由于其具有持久性、潜在的生物积累性和毒性而被受关注。目前,人们对cVMS在全球各种环境介质中的赋存、行为及效应有一定的了解。排入环境中的cVMS大部分进入大气,在水体、沉积物、土壤和生物体中也有一定的含量。研究表明,希腊室内空气降尘中总的环硅氧烷含量中位数最高(1 380 ng?g-1),其次为中国(362 ng?g-1);中国污水处理厂总的硅氧烷年人均通量(10 g?y-1)低于英国(D4~D6 48.3 g?y-1)和美国(D4~D6 93.5 g?y-1),其中大连市一家采用CWSBR工艺的污水处理厂进水中cVMS的总浓度(1.05 μg?L-1)普遍低于希腊(5.14 μg?L-1)、西班牙(9.2 μg?L-1)、加拿大(44 μg?L-1)和一些北欧国家(17 μg?L-1);我国大部分废水处理厂污泥中甲基硅氧烷的含量(0.1~l μg?g-1 dw)比一些北欧国家(26 μg?g-1 dw)、希腊(20 μg?g-1 dw)和加拿大(64 μg?g-1 dw)等要低得多。中国普通居民吸入+摄食D4~D6的PELs中位数(173 ng?d-1)远低于中国普通人群的皮肤暴露(中位数18.5 μg?d-1),更低于英国成人日暴露量(1.875 mg?d-1)和美国妇女对总硅氧烷的日暴露量(307 mg?d-1)。环境中cVMS的行为和效应取决于其理化性质和具体的环境条件。进入大气的cVMS会与?NO3、O3和?OH反应,而与?OH反应脱去甲基生成硅醇是其主要的消除机制。污水处理过程中,大部分cVMS被污泥吸附固定,D6吸附污泥的能力最强,其次为D5和D4。挥发、吸附和非生物降解是cVMS在土壤中主要的环境行为。D4和D5可能存在生物放大作用。评估cVMS的TMF(trophic magnification factor)研究结果相互矛盾,且与BCF、BMF和BSAF的评估结果相反。总之,国内外对污水处理过程中cVMS的赋存状态和迁移、转化行为的研究比较多,且以进、出水和剩余污泥为主,而对整个工艺流程中具体变化的细化研究很少,对其生物积累特征、降解机制和降解产物更缺乏深入研究。因此,今后需要补充对其他环境介质、尤其是和人们居住、工作密切相关环境中cVMS分布规律的研究,深入探索其在实际环境中的降解过程,包括其降解产物或中间产物的环境行为,进一步评估其生态环境效应和人类健康风险。     

Optimization of methyl orange removal from aqueous solution by response surface methodology using spent tea leaves as adsorbent

The effective disposal of redundant tea waste is crucial to environmental protection and comprehensive utilization of trash resources. In this work, the removal of methyl orange （MO） from aqueous solution using spent tea leaves as the sorbent was investigated in a batch experiment. First, the effects of various parameters such as temperature, adsorption time, dose of spent tea leaves, and initial concentration of MO were investigated. Then, the response surface methodology （RSM）, based on Box- Behnken design, was employed to obtain the optimum adsorption conditions. The optimal conditions could be obtained at an initial concentration of MO of 9.75 mg·L-1, temperature of 35.3℃, contact time of 63.8 min, and an adsorbent dosage 3.90 g· L-1. Under the optimized condi- tions, the maximal removal of MO was 58.2%. The results indicate that spent tea leaves could be used as an effective and economical adsorbent in the removal of MO from aqueous solution.     

超高效液相色谱测定空气中13种醛酮类化合物

醛酮类化合物作为一类空气污染物,对人体有很大的危害.目前国内外制定并颁布的环境法规中均将多种醛酮类化合物列入重点控制的有毒有害污染物名单中.近年来,随着人民生活水平的提高及化工行业的发展,对室内空气(包括车内空气)中醛酮类有机污染物的分析与检测显得尤为重要.1979年我国制订的居民区和车间空气最高允许浓度限定标准(TJ362-79)就包括了6种醛酮类物质;2002年我国制     

针-板放电等离子体反应器结构参数对甲基橙脱色反应速率常数的影响

采用针-板放电等离子体反应器处理模拟甲基橙(MO)废水,研究了反应器结构参数对MO脱色反应速率常数的影响.实验得出最佳反应器结构参数:阳极为5根不锈钢针并联,针间距为17 mm,针电极长度为2 mm,电极间距为10 mm,O2流量为0.18 m3/h,阴极丝网目数为20目,在阳极上部设置5层间距为15 mm的不锈钢丝介...     

非均相Fenton反应催化剂的制备及其催化性能

以柱状颗粒活性炭为催化剂载体,采用浸渍法负载Fe2+,制备了非均相Fenton反应催化剂,并将其用于催化亚甲基蓝溶液脱色反应.实验结果表明:制备催化剂时最佳FeSO4浓度为16.7 mmol/L;在非均相Fenton反应催化剂加入量为4 g、亚甲基蓝溶液初始浓度为0.028 mmol/L、亚甲基蓝溶液体积为250mL、...     

羟甲基—β—环糊精对土壤中萘的洗脱去除作用

研究了不同浓度的羟甲基－β－环糊清溶液对不同组分土壤中萘的洗脱去除作用,同非离子表面活性剂脂肪醇聚氧乙烯醚的洗脱去除作用比较,讨论了其对洗脱效果的影响因素,结果表明：羧甲基－β－环湖精溶液对土壤中的萘有较好的洗脱去除效果,20g.1^-1的羟甲基－β－环湖精溶液的洗脱率可达90％以上;洗脱液浓度和土壤质地是影响洗脱去除率的主要因素;适当地增加洗脱液浓度对洗脱去除率有显著提高;与脂醇醇聚氧乙烯醚相比,以羟甲基－β－环糊清溶液作为增溶试剂,对土壤中的弱极性有机污染物进行洗脱处理具有更好的效果。     

废白土炭对印染废水中甲基橙的吸附研究

本研究以油脂精炼行业副产物废白土(SBE)为原料,通过缺氧高温热解法制备废白土炭(SBE@C),用以吸附去除印染废水中的染料甲基橙。研究结果显示,1、2、3 g/L的SBE@C对甲基橙的吸附容量在180 min时分别为12.53、7.14、5.12 mg/g,其吸附动力学更符合伪二级动力学模型,吸附等温线更符合Freundlich模型。进一步研究SBE@C对于复合染料(甲基橙-曙红Y-茜素红)的吸附性能,考察了溶液离子强度及共存阴离子对SBE@C吸附能力的影响,结果表明,共存Cl^-对SBE@C吸附能力的抑制作用随离子强度的增加而增加,CO₃^2-、Cl^-、PO₄^3-和SO₄^2-种共存离子对SBE@C吸附染料均存在抑制作用。     

PO43-协同钴介体电催化体系用于亚甲基蓝(MB)的降解性能研究

以阳离子型染料亚甲基蓝（MB）废水为研究对象,采用钴介体电催化（MEO/Co（Ⅱ））与PO₄^3-协同作用体系（简称PO₄^3--MEO/Co（Ⅱ）体系）,进行MB电催化降解实验,研究Co²⁺浓度、电流密度、pH值、电解质浓度等因素对PO₄^3--MEO/Co（Ⅱ）体系电催化降解MB的效果,并对其分解产物及机理进行了分析与探讨.结果表明：①PO₄^3--MEO/Co（Ⅱ）体系主要的氧化性中间产物为Co³⁺,同时存在少量羟基自由基及过磷酸盐.②PO₄^3-与MEO/Co（Ⅱ）体系之间具有明显的协同催化作用.PO₄^3--MEO/Co（Ⅱ）体系在40 min内对MB的降解率高达100%,是钴介电体系降解率的1.2倍,直接电化学氧化体系降解率的5倍.③Co²⁺浓度、电流密度及pH值对PO₄^3--MEO/Co（Ⅱ）体系氧化性能影响较大,而PO₄^3-浓度、电解质浓度对PO₄^3--MEO/Co（Ⅱ）体系的氧化性能影响较小.④PO₄^3--MEO/Co（Ⅱ）体系对MB的降解过程为：先从MB分子的N—C连接处断键,形成吩噻嗪、2-氨基-5-（N-甲基甲酰胺）苯磺酸及N¹,N¹-二甲基-1,4二氨苯等物质;然后将其降解为苯胺、苯酚、苯磺酸等;最终分解成CO₂和水等无机物.⑤PO₄^3--MEO/Co（Ⅱ）体系对MB的降解机理为：通过铂钛电极直接电催化,以及Co³⁺、过磷酸根、羟基自由基的间接氧化,其中,起主导作用的是Co³⁺的电催化氧化.     

Ag， Fe， Ce对ZnTi-LDO可见光催化性能的影响及作用机理

为了解金属及其氧化物对锌钛类水滑石衍生氧化物（ZnTi-LDO）可见光催化性能的影响,并获得在可见光下可快速降解染料的LDO光催化剂,制备了Ag、Fe、Ce修饰的复合材料（M-ZnTi-LDO,M=Ag,Ag₂O,Fe,Ce）.通过XRD、TEMHRTEM、XPS、BET、UV-Vis、PL对所合成材料的结构、形貌、表面化学状态、光学性质进行了表征,评价了上述材料在可见光下对亚甲基蓝（MB）的催化降解性能,通过自由基捕获实验确定了催化降解活性物种,提出了相关催化机理.结果表明,Fe、Ce金属氧化物及金属Ag抑制了材料的可见光催化性能,Ag₂O则显著提升了ZnTi-LDO的可见光催化性能.Ag₂O-ZnTi-LDO在20 min内即可使MB降解率>98%,其表观降解速率常数是ZnTi-LDO的7倍.此外,Ag₂O-ZnTi-LDO稳定性良好,循环5次无催化性能下降.·O₂^-是Ag₂O-ZnTi-LDO催化降解MB的主要活性物种.A...