污泥腐殖酸对Cd2+的吸附特性

为了促进污水处理厂剩余污泥的资源化利用,探索S-HA（sludge-based humic acid, 污泥腐殖酸）对溶液中重金属Cd2+的吸附特性.采用国际腐殖酸协会（IHSS）推荐的方法提取S-HA,通过元素分析、FT-IR（傅里叶红外光谱分析）和SEM-EDS（外观形态分析）等方法,考察溶液pH和共存阳离子对吸附过程的影响,并对吸附过程分别进行了吸附动力学模型、等温吸附模型和吸附热力学模型拟合,同时通过对比S-HA吸附前后的红外光谱和扫描电镜-能谱图片,探索S-HA对Cd2+的吸附机制.结果表明:①S-HA表面呈松散的簇团状,含有大量的羧基、醇羟基和酚羟基等含氧官能团,芳香度较高,含有较多的脂肪链结构;S-HA在吸附水中Cd2+的过程中,Cd2+与S-HA表面上的酚羟基、羧基等官能团发生了络合作用.②S-HA对Cd2+的吸附量随溶液pH升高而增加,溶液中Na+、NH₄+和Ca2+等共存阳离子的存在不利于S-HA对Cd2+的吸附,其中Ca2+的存在对S-HA吸附Cd2+影响最大.③S-HA对Cd2+的吸附由快吸附、慢吸附和吸附平衡3个阶段组成,吸附平衡时间为12 h;吸附过程符合准二级动力学模型,其整体吸附速度由液膜扩散和颗粒内扩散共同控制;吸附等温线符合Freundlich等温吸附模型,25℃下的最大吸附量为19.29 mg/g,Cd2+在S-HA上的吸附是自发吸热反应.研究显示:污水处理厂剩余污泥提取的S-HA对Cd2+具有较好的吸附效果;S-HA对Cd2+的吸附过程同时存在着物理吸附和化学吸附;高pH对S-HA吸附Cd2+有促进作用,而高离子强度对S-HA吸附Cd2+有抑制作用.      

石英砂滤料表面润湿改性

采用硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂和铝酸酯偶联剂对石英砂进行表面改性,以制备亲油疏水性滤料。研究得出,钛酸酯偶联剂改性石英砂的最佳工艺条件为:偶联剂用量15%,反应温度90℃,搅拌时间15 min;硅烷偶联剂和铝酸酯偶联剂改性石英砂的最佳工艺条件均为:偶联剂用量15%,反应温度110℃,搅拌时间15 min。水对钛酸酯偶联剂改性石英砂滤料的润湿重量由改性前的1.5589 g降低到0.0282 g,水对硅烷偶联剂改性石英砂滤料的润湿重量降低到0.0607 g,水对铝酸酯改性石英砂滤料的润湿重量降低到0.2664 g。静态吸附实验表明,硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂和铝酸酯偶联剂改性石英砂滤料对油的吸附容量分别增加了33.67%、42.87%和22.30%。XPS和FT-IR分析表明,偶联剂均以化学键的方式包覆在石英砂滤料表面,结合稳定。     

动态渗透压力法研究水处理滤料的润湿性

润湿性是水处理滤料的一个十分重要的表面性质.以Washburn方程为原理,用动态渗透压力法研究了无烟煤、铝矾土陶瓷及磁铁矿滤料的亲油亲水润湿性.实验结果表明,方法的重现性较好,误差在10%以内.当滤料的粒径范围在0.6～0.9mm之间时.以该法测得无烟煤、铝矾土陶瓷及磁铁矿滤料的亲油亲水比(LHR)值依次为2.511、1.748和1.317,说明无烟煤滤料的亲油性最好,铝矾土陶瓷次之,而磁铁矿的亲油性最差.XPS和FTIR分析结果表明,无烟煤、铝矾土陶瓷及磁铁矿滤料润湿性差别主要归因于其表面化学结构的不同.     

室内环境中持久性卤代有机污染物的人体暴露及潜在生殖健康影响

卤代持久性有机污染物(Hal-POPs),如多溴联苯醚(PBDEs)、多氯联苯(PCBs)、滴滴涕(DDT)等是环境中广泛存在的全球性有机污染物,同时它们又是内分泌干扰物,是威胁人类生殖健康的重要因素之一。由于人们每天约有80%以上的时间在室内度过,且室内环境是Hal-POPs人体暴露的主要来源之一,因此室内环境中Hal-POPs对人体内分泌系统的干扰作用及其机理等问题亟待研究,但目前这方面的研究很有限。本文通过综述Hal-POPs在室内环境中的赋存水平和在人体体内的负荷水平及其半衰期,探讨了其对人体内分泌系统尤其是男性生殖健康的影响情况及其可能的机理,并分析了目前研究的不足之处及研究前景,为进一步开展这方面的研究提供借鉴。     

Adsorption of Pb2+ by insolubilized humic acid extracted from sewage sludge

Journal of Material Cycles and Waste Management - This study used excess sludge from a sewage treatment plant as raw material to extract humic acid (HA) and explore the ability of HA to adsorb Pb2+...     

重金属絮凝剂DTMPAM去除水中Cu2+和EDTA-Cu的性能

以聚丙烯酰胺、甲醛、二硫化碳、氢氧化钠为原料,制备出新型重金属絮凝剂二硫代羧基化羟甲基聚丙烯酰胺(DTMPAM).分别以含Cu~(2+)单一水样及含Cu~(2+)、EDTA的混合水样为考察对象,研究DTMPAM在单一和混合体系中对Cu~(2+)的去除性能.结果表明,单一体系中DTMPAM对Cu~(2+)有着良好的去除效果,当水样pH值为2.0～6.0时,Cu~(2+)的最高去除率在93.85%～97.49%之间.EDTA对DTMPAM除Cu~(2+)呈抑制作用,随着体系pH值的降低,这种抑制作用减弱;高pH值体系中,随着EDTA浓度的增大,抑制作用增强;在混合体系中,EDTA与DTMPAM存在配位竞争作用,高pH值体系中EDTA的配位竞争作用占主要优势.在单一体系和混合体系中螯合絮体DTMPAM-Cu的分形维数与Cu~(2+)的去除率均有显著的正相关性,即絮体分形维数越大,相对应的Cu~(2+)去除率越高.     

珠三角某垃圾焚烧厂周边环境空气重金属分布特征研究

以华南某垃圾焚烧厂为研究对象,根据研究区域主导风向特点,以焚烧炉为中心进行布点,累积采集环境空气样98个,焚烧炉烟气9个,分析了焚烧炉周围环境空气中重金属的空间分布特征.同时,采用相关分析和主成分分析法,分析了焚烧炉周围环境空气TSP中重金属含量与焚烧炉烟气中重金属含量的关系.结果表明,焚烧炉周围环境空气中各重金属的含量(μg·m-3)排序为:Fe(0.766～19.551)＞Zn(0.791-1.833)＞ Mn(0.431～1.014)＞ Pb(0.263～0.626)＞ Cu(0.054～0.578)＞ Cr(0.057～0.180)＞ Ni(0.030～0.106) ＞ Cd (0.017～0.044) ＞ As(0.009～0.014)＞Tl(0.002～0.004).焚烧炉烟气各重金属含量(μg·m-3)排序为:Zn(90～4570)＞Ni(4～3510) ＞ Cr(2～650)＞Cu(5～1380)＞ Pb(25 ～430)＞ Cd(2 ～53)＞ T1 (0.1-3).分析各元素空间分布特征发现,除与距焚烧炉距离远近有关外,其他人为活动(如农业活动)对焚烧炉周围环境空气中重金属含量也有一定的贡献.对各采样点金属含量进行相关性分析,发现焚烧炉烟气与其他采样点的重金属间有显著相关性(r＞0.81,p ＜0.05),对各采样点元素含量进行主成分分析也得到了相似结论,说明焚烧炉对周围环境空气重金属含量有直接影响.     

西南某矿区家庭灰尘中重金属的暴露及其健康风险评价

家庭灰尘是人群居住场所的重要环境介质,人群可通过吸入、摄食及皮肤接触等途径摄入灰尘中的污染物,对健康造成一定的损伤。为探索我国西南某矿区周边村庄室内重金属的污染对人群健康的潜在风险,采用2014年3月对我国西南某矿区周边村庄室内灰尘中重金属污染水平调查的数据,结合美国EPA健康风险评价模型对人群健康风险进行分析。结果表明:人群非致癌风险和致癌风险暴露剂量均表现为儿童>成人男性>成人女性,呈现手-口摄食途径>皮肤接触途径>吸入途径,其中儿童、成人男性和成人女性手-口摄食暴露途径占总暴露剂量的98.16%、55.61%和51.5%;儿童以Pb、Cr的暴露为主,成人以Cr的暴露为主;家庭灰尘中单种重金属元素和多途径叠加的非致癌风险在8.81E-03~1.24E-02之间,均小于1,其中儿童以Pb的非致癌风险为主,经手-口摄食暴露占总风险的40%;致癌风险在4.19E-05~3.35E-04之间;A、B、C村儿童的致癌风险均高于US EPA所推荐的可接受水平10-4,其暴露剂量和健康风险均为成人男性和成人女性的5~6倍,且以Cr通过手-口摄食暴露产生的风险最大,占总风险的93%左右。     

复合人工湿地中低浓度有机物的去除及Monod模型模拟

以复合人工湿地工程实例为研究对象,研究了其在连续5个月内对低浓度有机污染物的深度处理效果,采用简化的Monod动力学模型对研究湿地进行模拟并验证,讨论了污染负荷与去除率的相关性以及BOD/COD比值对有机污染物降解系数的影响。研究湿地总面积为5 000 m2,进水水量为860～1 560 m3/d,水力停留时间为1.48～2.69 d,水力负荷为0.17～0.31 m/d,进水中有机污染物浓度较低(BOD53.0～25.6 mg/L;COD 22.9～89.8 mg/L)。结果表明,复合湿地组合形式对BOD5和COD的去除率分别介于37.9%～79.0%和41.0%～68.7%之间,简化的Monod模型对湿地中BOD5和COD去除的预测值与实验观测值吻合程度较好;BOD5、COD的去除率分别随着进水BOD5和COD浓度的增加而增大,而增长趋势逐渐变缓,当有机污染负荷低时,模型的K值较小;低浓度有机污染物在VSF、FWS和HSF湿地中的去除效率与有机物是否容易或者缓慢被微生物降解的性质相关性较差,这可能与人工湿地中存在的其他因素促进了有机污染物的去除有关。     

经皮肤暴露四溴双酚A对Wistar雄性大鼠的毒性效应

尘/土以及含阻燃剂产品的皮肤接触是四溴双酚A(TBBPA)重要的人体暴露途径。为研究TBBPA经皮肤亚慢性暴露毒性效应,选择无特定病原菌级别(SPF级)Wistar雄性大鼠作为受试生物,分别设空白对照组(K)、溶剂对照组(Z),以及20mg·kg~(-1)(A)、60 mg·kg~(-1)(B)、200 mg·kg~(-1)(C)、600 mg·kg~(-1)(D)共4个不同剂量的TBBPA暴露组,采用皮肤接触的方式连续暴露90 d。暴露期间观察大鼠状态并称重,于第91天解剖大鼠,分离主要脏器称重计算脏器系数,并对暴露皮肤进行组织病理学检查。研究发现,经皮肤暴露TBBPA后,90 d暴露期间不同实验组Wistar大鼠在表观形态、行动、进食方面无差异,TBBPA暴露导致大鼠体重略微降低,但各处理组间大鼠体重无显著差异;90 d暴露后不同剂量组间大鼠的器官脏器系数没有显著的剂量-效应关系,不同剂量组大鼠皮肤暴露区域均有一定程度的炎症细胞浸润及部分组织胶原间隙增宽。研究结果表明,TBBP A 90 d亚慢性皮肤暴露对Wistar大鼠无明显毒性效应。