炼焦过程排放挥发性有机物的排放特征和组成分布研究

为控制炼焦排放以及为预防城市大气污染提供可靠的污染源数据支持,利用不锈钢采样罐和全自动预浓缩/GC/MS系统,研究了58-Ⅱ型和JN43-80型焦炉在装煤时刻和炼焦过程(包括装煤时刻)中挥发有机物(VOCs)的排放特征及其组成分布,分析了焦化行业排放VOCs的反应活性。研究发现,在装煤时刻和炼焦过程中,58-Ⅱ型焦炉产生的总挥发性有机物(TVOCs)浓度分别为7022μg/m~3和6266μg/m~3;JN43-80型焦炉产生的TVOCs浓度分别为4185μg/m~3和3298μg/m~3。装煤时刻产生的TVOCs浓度明显高于炼焦过程产生的。炼焦过程无组织排放的VOCs包含烯烃、烷烃、芳香烃、卤代烃以及少量的醛和酮,其中乙烯、乙烷、丙烯、苯、甲苯等为主要成分。这些产生的VOCs反应活性各不相同,活性最大的是烯烃类物质,其活性占TVOCs反应活性比重为(86.2±2.1)%;其次是芳香烃类物质,其活性比重为(9.2±3.1)%;反应活性最大的5个物种分别是丙烯、乙烯、1,3-丁二烯、1-丁烯以及苯乙烯。     

上海市城区春节和“五一”节期间大气挥发性有机物的组成特征

挥发性有机物(VOCs)是对流层臭氧和二次有机气溶胶等二次污染生成过程的关键前体物.研究VOCs的浓度水平、组成特征和反应活性对揭示复合型大气污染的形成机制具有重要意义.本研究利用在线气相-氢离子火焰法测量了2009年春节和"五一"节期间上海市城区大气中56种VOCs.结果表明,上海市城区大气受机动车尾气排放源影响明显,VOCs浓度日变化特征呈双峰状,与上下班交通高峰基本吻合.大气中VOCs平均体积分数为(28.39±18.35)×10-9;各组分百分含量依次为:烷烃46.6%,芳香烃27.0%,烯烃15.1%,乙炔11.2%.用OH消耗速率和臭氧生成潜势(OFP)评估了VOCs大气化学反应活性,结果表明,上海市城区大气VOCs化学反应活性与VOCs体积浓度相关性良好;VOCs活性与乙烯相当,平均化学反应活性较强;OH消耗速率贡献最大的物种是烯烃51.2%和芳香烃31.8%;OFP贡献最大的物种是芳香烃53.4%和烯烃30.2%;对臭氧生成贡献最大的关键活性物种为丙烯、乙烯、甲苯、二甲苯以及丁烯类物质.     

测定环境污染物对青海弧菌发光强度抑制的微板发光法研究

以新型淡水发光菌——青海弧菌Q67(Vibrio-qinghaiensissp.—Q67)为检测生物,以VeritasTM微孔板光度计为发光强度测试设备,建立了测定环境污染物对发光菌发光强度抑制毒性的微板发光测试新方法.系统地研究了pH值、菌密度、反应时间等实验条件对发光强度的影响.应用该方法成功地测定了7种取代酚环境污染物对Q67的发光抑制毒性效应.提出应用非线性迭代最小二乘拟合法模拟环境污染物对Q67毒性的剂量-效应曲线(DRC),拟合效应与实验结果之间的相关系数均大于0.99.通过拟合的DRC参数,准确地计算了污染物的半数效应浓度EC50.对比有关文献方法,微板发光法具有更简便快捷,节省试剂药品,便于多次平行测定从而提高准确度等优点.     

苯酚胁迫下罗非鱼组织中过氧化氢酶与谷胱甘肽-S-转移酶的动态变化

以奥尼杂交罗非鱼(Oreochromisaureus♂×Oreochromisniloticus♀)为试验鱼类,研究了其暴露于不同质量浓度苯酚后组织中过氧化氢酶CAT和谷胱甘肽-S-转移酶GST活性的动态变化。结果表明,罗非鱼肌肉和肝脏组织中的CAT正常值分别为8.56±0.2U·mg-1和15.48±0.1U·mg-1,GST的正常值分别为4.39±0.20U·mg-1和13.30±0.31U·mg-1,均是肝脏组织高于肌肉组织。采用不同质量浓度的苯酚处理罗非鱼25d,除了0.002mg·L-1质量浓度组罗非鱼体内CAT和GST与对照组相比无显著差异外,其余各质量浓度组的CAT和GST均发生了明显的变化,两者的变化趋势相近。CAT的变化规律为低质量浓度组先升高后降低,高质量浓度组不断下降。即低质量浓度苯酚对罗非鱼体内的CAT具有一定的诱导作用,而高质量浓度表现为抑制作用,可使鱼体内的CAT失活,且这种变化幅度肝脏比肌肉大。GST的变化规律为先升高后降低,即苯酚对罗非鱼体内的GST具有先诱导后抑制的作用。研究表明,0.002mg·L-1质量浓度以下的苯酚对罗非鱼没有生化毒性影响,罗非鱼组织中的CAT和GST可作为生物标志物来评价酚类污染物对鱼类的生化毒性。     

衍生化气相色谱法测定黄磷诱发氧化水中苯酚降解产物

利用衍生化气相色谱法对黄磷诱发氧化苯酚降解产物进行了研究，在磷酸存在下，以甲醇作酯类衍行生试剂，分别和ＳＥ－５２和ＨＰ－１７石英毛细管双柱结合ＧＣ－ＭＳ进行分离定性定量，黄磷诱发氧化苯酚降解产物以羧酸为主，在反应温度５０℃时，表现为一级反应特征，速率常数（Ｋ）：０．０７７ｍｉｎ＾－１，半衰期（ｔ１／２）：９．０ｍｉｎ。     

针铁矿纤铁矿催化降解苯酚动力学速率及其反应产物研究

研究了针铁矿和纤铁矿在过氧化氢参与下对苯酚的催化降解的动力学速率与溶液pH关系,并用紫外吸收谱测定其反应产物的谱学特征,发现纤铁矿反应体系降解苯酚的速率大于针铁矿反应体系,其中又以pH=3.8的纤铁矿体系反应速率常数最大。当溶液pH=3～4时,苯酚可被完全降解,并有40%～60%有机碳(TOC)被矿化。当溶液pH=4～5时,苯酚可被转化为多酚类化合物,但基本上不被矿化。当溶液pH>5时,苯酚没有发生明显的转化和矿化。     

SO2-4/TiO2光催化降解苯酚

以工业硫酸氧钛为原料水解制得SO42-/TiO2光催化剂,并以苯酚为目标降解物,考察了SO24-/TiO2的光催化性能。结果表明:随着SO42-/TiO2制备过程中焙烧温度的升高,其光催化活性逐渐增加,650℃焙烧获得的SO24-/TiO2的光催化活性最好,此后再升高温度会因催化剂中硫的挥发而下降;在确定苯酚原液初始浓度为50 mg/L条件下,SO42-/TiO2的光催化降解苯酚的最佳工艺条件为反应时间2 h、苯酚pH为7、催化剂用量1 g/L。XRD、SEM和FTIR的分析结果显示实验温度下制得的SO42-/TiO2均为锐钛型TiO2;其间掺杂的SO24-在TiO2表面分散性较好,没有聚集成大的颗粒;红外分析的结果初步判定低温(<550℃)焙烧制得的催化剂SO42-在TiO2表面是螯合双配位吸附,高温焙烧时(>550℃)SO42-在TiO2表面是桥式配位吸附。     

两相分配式生物反应器处理高盐废水中的苯酚

采用新型两相分配式生物反应器(TPPB)和前期研究得到的高效苯酚降解菌对高盐废水中苯酚的降解进行研究,研究中确定煤油为反应系统的最佳有机溶剂,并考察了废水苯酚含量、废水盐度以及搅拌器搅拌速度对苯酚降解的影响。结果表明,反应系统能正常降解苯酚含量为1 000～2 500 mg/L的高盐苯酚废水;反应系统在含盐量为100 g NaCl/L、搅拌速度为50 r/min的运行工况条件下,降解时间缩短为52 h,总酚去除率为20.58 mg/(L.h)。     

Renewable Resources and Enzymatic Processes to Create Functional Polymers: Adapting Materials and Reactions from Food Processing

We are exploiting materials and concepts from food science to create functionalized, environmentally friendly derivatives of the biopolymer chitosan, a byproduct of seafood processing. Functional groups are grafted onto chitosan using tyrosinase, the enzyme responsible for food browning. The functionalizing groups studied include low-molecular-weight phenols derived from natural sources and high-molecular-weight proteins. The approach of using low-molecular-weight phenols to functionalize chitosan is illustrated with arbutin, a natural phenol found in pears. Results demonstrate that tyrosinase initiates reactions that lead to the conversion of arbutin–chitosan solutions into gels. These gels can be rapidly broken by treatment with the chitosan-hydrolyzing enzyme chitosanase, demonstrating that the chitosan derivatives remain biodegradable. We briefly review other studies in which low-molecular-weight natural phenols are enzymatically grafted onto chitosan to confer functional properties. The creation of co-polymers is illustrated by results in which tyrosinase is used to couple gelatin onto chitosan. Gelatin is a proteinaceous byproduct of meat production. The tyrosinase-generated gelatin–chitosan conjugates have been observed to offer interesting rheological and thermal properties. These results demonstrate the potential for using renewable resources and enzymatic processing to create environmentally friendly polymers with useful functional properties.     

催化裂化废水萃取脱酚预处理研究

选用焦化粗柴油为萃取剂,对催化裂化含酚废水进行脱酚预处理,结果表明,最佳萃取条件为：ｐＨ７．０－８．５,温度１５－４０℃,油水体系比１．７－２．１,理论萃取级数４－７级。在上述条件下,出水酚质量浓度为５０ｍｇ／Ｌ。萃取后的粗柴油用于炼油厂加氢精制装置。