壳聚糖凝胶球对Cu(Ⅱ)和Cr(Ⅵ)吸附行为的对比

为使壳聚糖粉末吸附后易于固液分离,采用溶胶-凝胶-冷冻干燥法制备毫米级(2.8~3mm)壳聚糖凝胶球,比较了Cu(Ⅱ)和Cr(Ⅵ)吸附行为。结果表明,壳聚糖凝胶球对Cu(Ⅱ)和Cr(Ⅵ)吸附行为不同:Cu(Ⅱ)和Cr(Ⅵ)最佳吸附pH分别为5.5和3.0;达到吸附平衡Cu(Ⅱ)和Cr(Ⅵ)分别需要25h和2h;Cu(Ⅱ)的吸附反应是自发、吸热、熵增过程,而Cr(Ⅵ)吸附反应为自发、放热、熵减过程;吸附Cu(Ⅱ)后的壳聚糖凝胶球不易脱附,而吸附Cr(Ⅵ)后凝胶球脱附率相对较高。借助红外表征及Langmuir、Freundlich等温模型、拟一级、拟二级动力学、颗粒内扩散模型对吸附过程拟合表明,Cu(Ⅱ)吸附机理为单层化学吸附,而Cr(Ⅵ)是单层化学吸附与多层物理吸附共同作用的吸附-还原过程。壳聚糖凝胶球对Cu(Ⅱ)和Cr(Ⅵ)的最大吸附量分别为155.67mg/g和185.08mg/g,说明冷冻干燥法可以强化壳聚糖的吸附量,同时毫米级的壳聚糖凝胶球改善了壳聚糖粉体吸附剂难分离的问题。

基于气相/液相色谱-高分辨率质谱联用技术的非目标化合物分析方法研究进展

近10多年来随着色谱(气相色谱和液相色谱)和高分辨率质谱联用技术以及相关数据处理软件和数据库的发展,使得高通量的非目标化合物分析方法得以实现,并在环境研究、食品监管、药物研发以及生物代谢物研究等领域得到日益广泛的应用.本文综述了基于气相/液相色谱-高分辨率质谱联用技术的非目标化合物分析方法的研究进展,包括其分析方法策略、流程及其在环境研究领域的实际应用情况,并探讨了该方法所存在的问题和发展前景,为环境中的新兴污染物及其代谢转化产物、关键致毒物的甄别、环境健康风险评估等提供一种新兴的高通量分析鉴别技术.

微波强化零价铁-芬顿法降解罗丹明B的研究

在微波的促进作用下,采用零价铁作为Fenton反应的催化剂,对罗丹明B模拟废水进行处理。研究了零价铁投加量、零价铁粒径、微波辐射功率、微波辐射时间、初始pH、H_2O_2投加量等因素对罗丹明B模拟废水中色度和TOC的去除效率的影响。结果表明:在初始pH 5.0,s-Fe^0投加量为3.0 g,粒径为2.0 mm,微波功率为400 W,过氧化氢投加量1.5 m L时,对体积50 m L、浓度20 mg/L的罗丹明B模拟废水色度和TOC去除效率,在8 min时间内分别可达到94.8%、72.8%以上,反应后pH达到7.9,大大减少了出水铁离子浓度。研究结果可为印染废水的处理提供一定参考。

改性海绵铁降解四溴双酚A的特性及机理

在超声条件下通过置换反应制备钯海绵铁(Pd0-s-Fe0)双金属颗粒,采用扫描电子显微镜(SEM)和电子能谱仪(EDS)进行表征.Pd0-s-Fe0催化还原降解溶液中的四溴双酚A(TBBPA)的实验结果表明,Pd0-s-Fe0较s-Fe0(海绵铁)催化活性高,在p H值为6.7,100 m L初始浓度为15 mg·L^(-1)溶液投加5 g负载0.07%钯的改性海绵铁的条件下,反应120 min后TBBPA的去除率达到91.5%,且Pd0-s-Fe0降解TBBPA符合一级动力学规律.经高效液相色谱串联四极杆飞行时间质谱(LC-TOF-MS)分析鉴定降解产物,明确TBBPA的还原降解途径为TBBPA被脱去1—4个溴生成三溴双酚A、二溴双酚A、一溴双酚A、双酚A.

生活垃圾焚烧飞灰吸附含磷废水的研究

利用生活垃圾焚烧飞灰作为吸附剂对模拟含磷废水进行吸附脱磷实验,研究了飞灰投加量、溶液p H和吸附平衡时间等因素的影响,表征了吸附前后飞灰形貌变化并探索了吸附行为和吸附机理。结果表明,飞灰的优化投加量为0.5 g/L,吸附平衡p H为7.8±0.1时P的最大吸附量为96.87 mg/g;达到吸附平衡需要40 h,且在初始2 h内完成的平衡吸附量超过了50%;吸附后溶液中重金属离子的含量符合GB 3838-2002要求。飞灰吸附P的过程符合Langmuir模型,最大吸附量为128.7 mg/g,飞灰去除磷酸盐的机理是沉淀作用和吸附作用共同作用的结果。

超声辅助海绵铁/银双金属降解四溴双酚A及生物毒性初步评价

采用批处理实验研究了以液相化学沉淀法合成的表面负载金属银的海绵铁/银(SPI/Ag)双金属作为催化还原剂对水体系中四溴双酚A(TBBPA)的降解效果,应用发光菌毒性测试方法测定了反应前后体系生物毒性变化.结果表明:SPI/Ag双金属体系对TBBPA具有良好的还原脱溴能力,120min后降解的去除率可达92%以上,反应符合准一级反应动力学方程,表观速率常数K为0.019 3min-1,比单纯使用海绵铁(SPI)提高了近6倍.反应过程中反应体系对发光菌的生物毒性呈先减小后增大再减小的变化趋势,总体上毒性降低.此外,所制备的SPI/Ag双金属颗粒还具有良好的稳定性及重现性.

天然水体成分对海绵铁处理印染废水的影响研究

研究了水体中天然有机质(NOM)及常见阴阳离子对磁性海绵铁超声降解染料酸性蓝9(AB9)的影响。结果表明:p H为5.0和9.0、NOM质量浓度低于40 mg/L时,随着NOM浓度增大,对AB9降解的抑制作用逐渐增强;用Na Cl模拟水溶液背景离子强度(IS)发现,IS对降解的影响可忽略不计;阴离子SO42-、NO3-、CO32-和PO43-对降解抑制强度排序为:PO43->CO32->SO42->NO3-,阳离子Ca2+、Mg2+、K+和Zn2+对降解效率有不同影响;NOM和硬度离子共存时,在一定浓度范围内降解率略有提高。

海绵铁三金属降解对硝基苯酚的影响因素及催化机理

通过超声置换反应制备钯铜共修饰海绵铁三金属催化剂(Pd-(Cu-s-Fe^(0))),研究了三金属负载顺序、金属负载量、材料投加量以及重复利用对材料降解对硝基苯酚(PNP)的影响,并利用扫描电子显微镜(SEM)和X射线光电子能谱(XPS)表征材料表面结构特征.结果表明,Pd-(Cu-s-Fe^(0))催化活性高于Cu-(Pd-s-Fe^(0))和(Cu-Pd)-s-Fe^(0);Cu和Pd的最佳负载量分别为5%和0.025%.在100mL初始浓度为100mg/L的PNP溶液中投加3g Pd-(Cu-s-Fe^(0))并超声反应30min,PNP的降解率超过80%,降解反应基本符合一级动力学方程;Pd-(Cu-s-Fe^(0))材料循环利用4次表现出良好的循环利用性能.此外,PNP的主要催化还原产物是对氨基苯酚(PAP),主要的反应路径是催化还原反应.

壳聚糖-Fe(Ⅲ)复合凝胶球去除磷酸根的影响因素与吸附机理

为改善当前环境水体中的磷污染现状,利用溶胶-滴定-真空冷冻干燥法制备了壳聚糖-铁(CS-Fe)复合凝胶球去除水中磷酸根。对CS-Fe凝胶球的形貌结构进行了表征,研究了材料对磷酸根的吸附影响因素,并探索了反应机理。结果表明,CS-Fe对磷酸根的吸附为自发、吸热、熵增过程;吸附过程符合拟一级动力学方程,吸附平衡时间为50 min;根据Langmuir模型计算最大吸附量为23.97 mg/g,脱附效率大于90%。傅里叶红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜-能量散射谱(SEM-EDS)、Zeta电势分析、X射线光电子能谱(XPS)等证明,CS-Fe形成利于磷酸根快速吸附的蜂窝状结构;吸附机理包含静电吸附和离子交换过程。该吸附剂将金属化合物的吸附性能与壳聚糖大分子利于构建多孔材料的特点相结合,改善了吸附效果,球状材料更利于回收,避免二次污染,具有良好应用前景。

遗体火化二噁英类排放水平及影响因素

采用现场监测方式调查了国内13台火化机烟气中PCDD/Fs排放情况,分析火化炉型、烟气处理设施和随葬品等因素对其排放水平的影响,提出相关污染控制措施和管理措施的建议.结果表明,各样品的PCDD/Fs毒性当量浓度(以I-TEQ计,下同)差异较大,范围为0.027~15.8 ng·m-3,平均值为3.2 ng·m-3.PCDD/Fs排放因子范围为45.9~22 236 ng·具-1,均值为4 738 ng·具-1.平板炉PCDD/Fs排放水平总体低于捡灰炉,达标率高于捡灰炉.火化烟气中17种PCDD/Fs异构体分布特征存在一定差异.部分火化机PCDD/Fs排放浓度仍处于较高水平,有必要从源头上减少污染、提高污染控制技术、加强政府监管,如将随葬品另炉火化、增设二燃室、配备布袋除尘器和活性炭喷射处理设施等.

海绵铁还原耦合活性炭吸附-微波再生技术降解甲基橙

采用海绵铁(s-Fe0)还原耦合活性炭(GAC)吸附-微波(MW)再生技术降解甲基橙(MO)溶液,重点考察了s-Fe0投加量、粒径、微波功率等因素对MO去除效果的影响。结果表明,s-Fe0投加剂量为15.0 g/L、粒径为3～5 mm、超声波功率为200 W,反应1 h,MO的去除率为94.2%。其次,采用GAC吸附-MW再生技术(800 W,照射1 min)循环处理上述脱色后的MO废水。结果表明,GAC吸附可有效降低废水的生物毒性及残留的染料、TOC和总铁离子浓度,且MW辐射可有效再生吸附饱和的GAC颗粒。因此,s-Fe0还原耦合GAC吸附-MW再生技术可以有效降解MO染料,具有处理效果好、实现资源循环利用等优点。

微波-均相Fenton法深度处理工业聚集型村镇复合废水

为了提高工业聚集型村镇复合废水处理效率,对微波-均相Fenton技术进行了研究。基于Box-Behnken响应曲面法,重点考察了初始pH值、H_2O_2/Fe^(2+)摩尔比、H_2O_2投加量、微波功率及微波辐射时间的单独及交互作用;建立以COD去除率为响应值的二次响应曲面模型并采用方差分析进行验证。结果表明,影响因子显著性排序为:初始pH值>H_2O_2投加量>微波辐射功率>H_2O_2/Fe^(2+)摩尔比>微波辐射时间;其中初始pH和H_2O_2投加量之间交互作用显著;所建数学模型回归性较好,最优组合条件为:初始pH值3.43,H_2O_2投加量19.2 mmol·L^(-1),H_2O_2/Fe^(2+)摩尔比39.42,微波辐射功率597.55 W,微波辐射时间5.12 min,该条件下COD实际去除率为95.3%,与模型预测结果相比偏差为4.7%。采用微波-均相Fenton法深度处理工业聚集型村镇复合废水,出水COD值完全满足《污水综合排放标准》(GB 8978-1996)一级排放标准COD≤100 mg·L^(-1)。

医疗废物焚烧飞灰脱毒减害技术研究进展

医疗废物焚烧飞灰(MWIFA)富含高浓度的氯盐、碳组分、重金属和二噁英(PCDD/Fs),已被列入我国《国家危险废物名录》,管理处置不当将对环境和人类健康造成严重危害。关于医疗废物焚烧飞灰处理处置的综合研究较少。介绍了医疗废物焚烧飞灰中重金属及二噁英等有毒有害物质的污染特征,分析了化学药剂稳定法、水泥固化技术、热处理技术、水热处理技术和浮选技术等多种飞灰处理技术的研究现状,重点阐述了上述后3种技术用于处理医疗废物焚烧飞灰中重金属和二噁英的研究进展及存在的问题,并对其应用前景进行了展望。