亚硝酸盐对硫酸根自由基降解卤代酚的影响

系统研究了亚硝酸盐(NO_(2)^(-))对硫酸根自由基(SO_(4)^(•-))降解溴酚和氯酚的影响.结果表明,NO_(2)^(-)的加入明显促进了溴酚的降解,而氯酚的降解仅受到轻微促进;此外,两者都转化生成了有毒硝基产物.研究发现,卤代酚在SO_(4)^(•-)氧化过程中发生脱卤反应,脱下来的卤离子被SO_(4)^(•-)氧化为卤自由基和自由卤.其随后和中间产物甚至母体反应,生成卤代副产物,如卤仿和卤乙酸.若反应过程中存在NO_(2)^(-),首先,原位生成的活性卤物质能够被NO_(2)^(-)迅速捕获,生成强氧化性的硝酰卤.硝酰卤进攻卤代酚,导致其加速降解并生成硝基副产物.其次,NO_(2)^(-)被SO_(4)^(•-)氧化生成二氧化氮自由基(NO2•),其随后与卤代酚转化生成的酚氧自由基中间体结合,同样产生大量硝基卤代产物.数据显示,硝基溴酚的种类更多且产量更高.当加入200μmol/L NO_(2)^(-),溶液中硝基溴酚和硝基氯酚的总生成量最高分别可至9.2和5.7μmol/L.这是因为在SO_(4)^(•-)氧化过程中,溴酚较氯酚更容易发生脱卤反应,因此NO_(2)^(-)对溴酚转化行为的影响更显著.研究揭示了SO_(4)^(•-)氧化技术应用于地下环境中降解卤代污染物时的潜在风险,并对该过程中氮素和卤素的相互转化提供了新的见解.

NO_(2)^(−)对高铁酸盐降解水中4-氯-3,5-二甲基苯酚的影响

探讨NO_(2)^(−)对高铁酸盐(Fe(Ⅵ))降解4-氯-3,5-二甲基苯酚(PCMX)的动力学、产物和毒性的影响.结果表明,在pH7~9范围内,Fe(Ⅵ)能有效降解水中的PCMX,在[Fe(Ⅵ)]:[PCMX]=10:1的条件下,PCMX在5min内的降解率可达100%.0.1~10mg/L的腐殖酸(HA)明显促进了PCMX的降解;而NO_(2)^(−)的引入则显著抑制了反应过程,并导致多种硝基副产物的生成.淬灭实验结果表明,高价铁是反应过程中的主要反应物种.毒性预测显示,生成的硝基副产物和偶联产物具有持久性和生物毒性,如OP-6和OP-7的半衰期超过180d,生物富集因子大于5000,慢性毒性值小于1mg/L,可能带来一定的环境风险.

自来水中强致突变物MX的测定

MX[3 氯 4 (二氯甲基 ) 5 羟基 2 ( 5H) 呋喃酮 ]是饮用水氯化消毒过程中产生的具有强致突变作用的副产物 .实验利用XAD 8吸附树脂对江苏省癌症高发区自来水中的MX进行了富集 ,饱和BF3 CH3OH溶液衍生化 ,并用GC/MS测定 .结果发现 ,除个别点MX含量较高外 ,其余浓度在 0 5 8～ 2 0 0ng·L- 1范围之内 .

长江口潮滩表层沉积物中多环芳烃分布特征

长江口滨岸潮滩14个表层沉积物中多环芳烃(PAHs)分析表明,PAHs总量分布范围在0.263~6.372mg/kg.多环芳烃含量随取样位置发生明显的变化,主要特征是在近排污口处含量最大,而远离排污口含量趋于降低.依据荧蒽/芘之比以及2+3环与4环以上PAHs化合物分布特点,表明长江口近岸潮滩沉积物中PAHs主要来自石油类污染物的输入.通过与国内外河口潮滩沉积物中PAHs含量的对比,研究区处于低-中等水平,但已有个别PAHs化合物(如蒽、芴)超过基于生物毒性试验的沉积物质量标准,对潮滩生态将构成一定的潜在危害.

热活化过硫酸盐降解水中的2-氯苯酚

利用加入活化K2S2O8产生的硫酸根自由基(SO-4·)降解水中2-氯苯酚(o-chlorophenol),探讨了温度、pH、腐殖酸(HA)、无机离子对2-氯苯酚降解的影响.结果表明,增加溶液中过硫酸盐的浓度或提高溶液反应温度,可促进2-氯苯酚的降解,而且2-氯苯酚的降解符合准一级反应动力学规律,其反应表观活化能为4.32 kJ·mol-1.酸性条件下2-氯苯酚的降解效果明显好于碱性条件.2-氯苯酚的降解受到Cl-、CO2-3和腐殖酸的影响.其中,腐殖酸和CO2-3都对反应有明显的抑制作用.Cl-在酸性和中性条件下也会抑制2-氯苯酚降解,但在碱性条件对反应影响不大.2-氯苯酚在SO-4·的作用下会最终降解为乙酸等小分子有机物并最终矿化,有时会伴随有中间产物二聚物的生成.

富里酸氯化—消毒副产物生成的影响因子

3 氯 4 (二氯甲基 ) 5 羟基 2 ( 5H) 呋喃酮 (MX)及二氯乙酸 (DCA)和三氯乙酸 (TCA)是氯化消毒副产物 (DBPs)研究的重点。水体中的腐殖质 ,特别是富里酸 ,是饮用水消毒副产物的重要前驱物。从太湖底泥中提取富里酸 ,进行模拟氯化 ,用GC/MS测定生成的MX和氯代酸 ,研究氯化条件对MX、DCA及TCA生成量的影响。结果发现 ,MX、DCA、TCA的生成量与总有机碳 (TOC)浓度呈正性相关 ;与其它氯化条件如反应时间、投氯量、pH值。

面向农业的环境工程专业实践教学体系与平台构建

农林院校环境工程专业在夯实共性工程能力前提下,以农业环境污染控制特别是以养殖废水处理和农业废弃物等有机固体废物处理为突破口,构建面向农业的环境工程实践教学体系和实践平台,实现对面向农业的环境工程专业学生工程能力的培养。

磺酰脲类除草剂在饮用水处理过程中的去除研究

研究了5种磺酰脲类除草剂在混凝、活性炭吸附、氯化消毒3个主要的饮用水处理单元过程中的去除情况。结果发现：只有不到10%的磺酰脲除草剂可通过混凝沉降过程去除;活性炭吸附较为有效,对这些农药的去除率可达50%~70%,但是仍不能达到完全去除;加氯消毒对磺酰脲除草剂的去除率最高,但是这一过程生成了结构稳定的产物,它们和磺酰脲分子中的杂环结构相关,可能具有毒性。总之,传统饮用水处理工艺对磺酰脲类除草剂的去除非常有限。该研究结果为全面、准确评价这类农药的生态风险以及对人体的可能暴露水平提供了依据。

氯化消毒副产物2-氯-5-酮-3-烯-己二酰氯的质谱分析

3_氯_4_(二氯甲基)_5_羟基_2(H)_呋喃酮(MX)是饮用水氯化消毒过程中产生的一种具有强致突变性的消毒副产物 (DBPs) ,在对MX的前驱物模拟氯化过程中 ,发现在MX峰的附近有一峰 ,有时干扰MX的测定 ;作者对该未知峰的质谱图进行了解析,初步推断其结构可能为2_氯_5_酮_3_烯_己二酰氯 (2_chloro_5_oxo_3_hexenediacylchloride,COHC)。

亚硝酸盐存在下4-氯酚在硫酸根自由基高级氧化工艺中的转化及硝基氯酚的生成

硫酸根自由基(SO4·-)高级氧化工艺(SR-AOPs)被广泛应用于土壤和地下水污染修复,然而其使用过程中生成的有毒有害副产物尚未引起重视.本研究以热活化过硫酸盐(PS)为反应体系,考察亚硝酸盐(NO-2)对4-氯酚(4CP)转化和产物生成的影响.色谱-质谱联用分析表明,SO4·-可介导亚硝态氮掺入4CP分子结构,生成4-氯-2-硝基酚(4C2NP).4C2NP的生成是4CP酚氧自由基(ClPhO·)与二氧化氮自由基(NO2·)相互耦合的结果.在50μmol·L-14CP、2 mmol·L-1 PS、溶液pH 7.0、加热温度50℃、NO-2浓度50—400μmol·L-1条件下,4C2NP产率介于57.9%—91.8%之间.在中性pH条件下,4C2NP在热活化PS体系中可发生进一步转化.增加NO-2浓度稍微抑制了4CP的转化,却显著提高了4C2NP的产率.Suwannee河富里酸(SRFA)的存在缓减了4CP的转化,但4CP转化生成4C2NP仍然是其消亡的主要途径.结果说明,在NO-2存在下,采用SR-AOPs处理氯酚可生成具有"三致"效应的硝基氯酚,必须引起足够重视.

基于建构主义理论的实践实验项目探索与研究

以学生实践创新能力和综合素质培养为主线,通过优化专业核心实验系列课程设置,理清创新性实验实践项目设计、开发方向。采用建构主义学习理论的不同方法,如支架式法,抛锚式法和随机进入式法,设计创新性实验实践项目的教学内容,建立开发和研制实验项目的良性机制。根据南京农业大学资源与环境科学学院学科优势和当地的地方情景,以2个典型的侧重于培养学生应用实践能力的实验实践项目和1个典型注重学生科研实践能力的培养实验实践项目的设计、开发及资源配置为例。

土壤铵氮在热活化过硫酸盐氧化过程中的转化

采用来自江苏和河北,具有不同土壤有机质含量和NH_(4)^(+)浓度的土壤样本,系统地研究了NH_(4)^(+)在热活化过硫酸盐(PS)氧化过程中的转化和归趋,考察了反应时间、PS浓度和外加NH_(4)^(+)对硝基副产物生成的影响.结果表明,土壤中的NH_(4)^(+)能够转化成3-硝基酚、4-硝基酚、2-羟基-5-硝基苯甲酸、4-羟基-3-硝基苯甲酸、2,4-二硝基酚等副产物,它们的生成量随着反应的进行先增加后降低.增大PS浓度可促进硝基副产物的生成.当PS浓度为30mmol/kg,反应12h后一硝基酚和一硝基羟基苯甲酸的生成量达到最大.然而随着PS浓度进一步增大,硝基副产物发生降解.硫酸根自由基(SO_(4)·^(-))在硝化过程中起到了关键作用,它能将NH_(4)^(+)氧化生成氨基自由基(·NH_(2)),随后经过一系列自由基链式反应生成二氧化氮自由基(NO_(2)·).同时,SO_(4)·^(-)进攻土壤有机质中的酚结构单元,使其氧化生成苯氧自由基,苯氧自由基进一步与NO_(2)·结合生成硝基副产物.天然有机质(NOM)在环境中无处不在,NH_(4)^(+)在环境中也普遍存在,PS用于土壤和地下水污染修复时生成硝基副产物很可能是一个普遍现象.

高校《环境科学概论》课程的教学实践与改革

《环境科学概论》课程是我校环境保护类专业的一门具有概述性的专业基础教学课程,也是非环境类专业在教学开展中提高在校大学生自身环境保护意识、普及环保相关知识的一门通识选修课程。基于该课程的教学理论思路,从教学内容、教学方式和考核评价方式等几个方面入手,对本门课程进行教学理论和实践上的创新,注重促进教学理论体系和专业知识的不断更新,旨在提高教学效果。并在此基础上进行教学反思,进一步完善教学方式改革中的具体措施,如课堂板书与各种多媒体资源灵活应用、教学与科研相辅相成等,从而不断提升我校专业人才的培养能力。

漆酶转化对氨基苯胂酸的研究

为全面了解对氨基苯胂酸(ARS)在环境中的归趋,研究了ARS在漆酶与邻苯二酚或丁香酸两种腐植酸模型化合物共同存在时的转化过程及产物鉴定。结果发现在漆酶-ARS单一体系中,漆酶并不能降解ARS;当体系中加入邻苯二酚或者丁香酸时,ARS的降解效果显著,且漆酶-邻苯二酚体系中ARS的转化更加彻底。在反应过程中,邻苯二酚和丁香酸首先在漆酶的作用下氧化成为1,2-醌和1,4-醌,然后分别和ARS发生亲核加成反应,形成聚合物,产物中均没有发现砷酸基团的脱落,始终以有机胂形态存在。

黑曲霉发酵菌渣对臧红T的吸附研究

将糖化酶发酵生产过程中产生的黑曲霉菌渣作为一种复合吸附剂进行了染料吸附研究,以挖掘其吸附潜力。首先对菌渣的理化性质进行了分析,然后以臧红T为模型染料,考察了几种因素(接触时间、溶液温度、吸附剂量、初始浓度和盐离子)对吸附的影响,并将所得数据用等温吸附方程、动力学方程和热力学方程进行了模型拟和。结果表明,吸附可在2 h内达到平衡,吸附过程符合准二级动力学模型,属于化学吸附,膜扩散模型比内扩散模型更适合解释吸附行为;温度对吸附有促进作用,吸附过程是一个自发的吸热反应;通过Langmuir方程可计算出最大单分子层吸附容量为166.67 mg/g,但Freundlich能更好的描述吸附行为,说明菌渣表面存在多个不同的吸附位点。此外,菌渣投加量和钠离子浓度均可影响吸附效果,染料去除率最高可达91%。

利用热活化过硫酸盐技术去除阿特拉津

利用热活化过硫酸盐(S2O2-8)技术去除水中的阿特拉津(ATZ).结果表明,增加溶液中S2O2-8浓度或提高溶液反应温度,可加速ATZ的降解.ATZ的降解是一个二级反应,其速率和溶液中ATZ和S2O2-8的浓度都成正比.初始pH为3.0~10.0时,S2O2-8对ATZ都有很好的降解效果,在酸性和中性时,降解效率高于碱性条件.利用自由基探针发现,在酸性和中性条件下,起降解作用的主要是SO·-4,而碱性条件下OH·占主导.ATZ的降解受到Cl-、CO2-3和腐殖质(HA)的影响.其中,Cl-对反应的影响比较复杂,低浓度时Cl-会生成具有高氧化还原电位的Cl·促进ATZ的降解,而高浓度时Cl·会继续反应生成氧化能力相对较弱的Cl2·-,从而抑制反应的进行.HA和CO2-3都对反应有明显的抑制作用.

基于新工科理念的环境类专业硕士研究生“五位一体”培养模式构建与实证

简要分析了我国农科高校环境类硕士研究生培养现状,在介绍"新工科理念"核心概念及其界定的基础上,基于"新工科理念",适应新时代"三新"经济的要求,以环境—农学—生态多学科交叉为特色,贯穿CDIO工程教育模式理念、方法论主线,聚焦农业和农村源的生态环境问题,构建融合"课程设置、实践环境、项目载体、导师团队和PDCA质量评价改进体系"于一体的"五位一体"硕士研究生培养模式。并以南京农业大学为例进行实践。

“政产学研用”模式中引入专业认证理念培养卓越人才的研究与实践

针对目前农科院校环境类专业人才培养与解决我国现代农业面临的环境问题不相适应的状况,在确立"政产学研用"模式作为培养卓越人才基本原则的基础上,提出改变传统的基于办学条件确立人才培养目标及体系的办学模式,引进专业认证理念,研究了新模式的理念、内涵、体系和措施,并开展了实践。

炔雌醇氯化反应的动力学和机制研究

对典型内分泌干扰物炔雌醇(EE2)在模拟饮用水氯化过程中的反应行为进行了深入研究.结果发现,EE2的氯化反应符合二级反应动力学.表观速率常数kapp随pH的变化规律证明EE2分子中的酚环是氯原子攻击的首选位置.EE2的转换是由不同形态的EE2和HClO之间的3个基元反应控制.去质子化的EE2阴离子明显比其中性共轭体更具活性.高效液相色谱/质谱(HPLC/MS)分析表明氯原子可以通过亲电取代反应接到EE2分子中的酚羟基的邻位,先后生成一氯和二氯代EE2,第三个氯原子的取代导致苯环结构的破坏,分子不稳定发生水解.本研究的结果对全面了解EE2在饮用水氯化消毒过程中的反应规律,为评价EE2对人体的潜在暴露提供了依据.

漆酶催化氧化水中雌激素的研究

采用漆酶催化氧化去除水中5种雌激素(BPA、E2、EE2、E1、OP),探讨了pH和水溶性天然有机质(NOM)对雌激素处理效率的影响,并深入研究了EE2在漆酶催化氧化过程中的反应动力学以及主要的反应产物.结果表明,水中雌激素均可被漆酶有效地去除,其反应的适宜pH值范围为4～6;NOM对5种雌激素的去除效率在反应初期有较明显的抑制作用;漆酶催化氧化EE2的过程遵循二级反应动力学,而在反应过程中,漆酶的稳定性比过氧化物酶要高;由自由基耦合形成的EE2二聚体是漆酶反应的主要产物.