水环境中含硫有机微污染物:污染现状、去除技术及机理分析

含硫有机微污染物在国内外自然水体中高频检出,其主要包含生产生活中广泛应用的含硫医药和农药,具有难降解性及生物毒性,已形成较高环境风险.本文系统总结了含硫有机微污染物的种类及典型污染物理化性质,全面综述了其在水环境中的来源、环境风险及污染现状,采用文献计量学方法重点分析了含硫有机微污染物的去除技术及机理,并从优化污染物高精确度检测手段、完善复合污染物风险评估方法、开发高选择性的污染控制技术、建立效价官能团-环境效应数据库、加强区域水循环体系协同治理5个方面展望了未来研究的热点趋势,以期为水环境中含硫有机微污染物的有效削减及风险防控提供参考.

氨氧化微生物共代谢去除有机微污染物的研究进展

本文综述了有机微污染物在污水厂中的去除,其中氨氧化过程对有机微污染物的去除有着促进作用,进而引出氨氧化微生物的共代谢研究。通过分析共代谢过程中的功能性酶以及转化产物的结构分析,了解污染物的去除命运以及影响去除的一些关键性因素,为此类污染物去除提供新思路。结果表明,氨氧化共代谢是污染物生物去除的主要方式,三种氨氧化微生物都在其中起到重要作用。氨单加氧酶作为共代谢转化的功能性酶,使得污染物发生羟基化而被去除。污水厂中的某些参数对共代谢过程存在影响,如氨氮浓度、温度、SRT等,通过优化相关参数达到污染物去除效率最大化。

光化学氧化降解水中有机微污染物试验研究

通过室内实验研究了溶液浊度、反应器流速对 2 ,4 二氯酚 (2 ,4 DCP)光降解速率的影响 ,确定了光化学氧化降解 2 ,4 DCP反应器的最佳流速和水质适用范围 ,实验表明 ,紫外光解产生活性·OH自由基是有机物降解的直接原因 。

好氧活性污泥对有机微污染物去除的研究

使用好氧活性污泥,在SBR运行模式下,研究了两种典型的有机微污染物Methylparaben以及Propylparaben在好氧活性污泥中的去除效果及机理。实验结果表明,好氧活性污泥对Methylpara-ben以及Propylparaben具有良好的去除效果,在5h内,两种目标污染物的去除率在90%以上。去除的主要机理为吸附作用,吸附符合一级反应动力学。

UV/H2O2工艺降解饮用水中有机微污染物研究进展

UV/H2O2高级氧化工艺凭借高效、安全、成本低廉等优点,在处理含有机微污染物饮用水领域得到了广泛关注,对其反应机理、现存问题进行研究,有助于深入了解影响UV/H2O2高级氧化工艺有效性的因素,充分发挥其在饮用水处理领域的作用。文章介绍了UV/H2O2工艺降解有机物的基本原理,概述了UV、天然有机物浓度、溶液pH值、H2O2初始浓度、目标物初始浓度和水溶液中无机阴离子等因素对UV/H2O2工艺降解有机微污染物的影响,对UV/H2O2工艺转化产物问题、运行成本问题等现状进行了分析,对未来UV/H2O2工艺降解有机微污染物的研究重点进行了展望。

生物滞留设施有机微污染物去除及迁移模型研究进展

综述了城市地表径流中OMPs污染现状、来源以及生物滞留设施去除OMPs的效果、机理、影响因素与迁移模型的最新研究进展。结果表明城市径流中的OMPs主要来源于人类生产生活,其在生物滞留设施中的去除主要依靠土壤吸附、植物吸收和生物降解,通过优化填料设计、布设植物或调节微生物群落等措施可提高OMPs的去除效果。多介质迁移模型在生物滞留设施中有较好的适用性,但如何量化各环境相间的污染通量及发展空间异质性的迁移模型仍是未来的重点研究方向。

城市径流有机微污染物污染状况及生物渗滤单元对其处理效果的模拟的进展

雨水径流是城市受纳水体非点源污染的重要污染源。城市径流中已检出多种微量有机污染物,如多环芳烃,烷基酚等。这些污染物因其生物毒性、在环境中可持续存在等特性,对受纳水体、土壤甚至地下水造成潜在威胁。由于径流中有机微污染物的浓度低,检测方法复杂,因此在实验室分析方法的基础上,国外相继采用数值模拟方法来研究径流就地处理设施对有机微污染物的效果。在常用的雨水处理方法中,生物渗滤被认为是最具潜力的方法之一。本文基于国内外的径流水质数据,总结了城市雨水径流中部分有机微污染物的含量、来源,并介绍分析了几种有潜力用于雨水生物渗滤单元对微污染物的处理效果的模型。

高硅沸石吸附水中有机微污染物的研究进展

沸石是一类具有有序微孔网络的多孔材料,其中高硅沸石具有较高的硅铝比,呈现优异疏水性,被工业广泛应用。目前,高硅沸石已被用于去除水中有机微污染物(OMPs),如各种药物、个人护理产品等。本综述对高硅沸石的性质和基本原理总结,分析高硅沸石吸附OMP的机理,评估高硅沸石在水处理中吸附OMP的潜在机遇和挑战。总结发现,吸附容量与表面疏水性/亲水性和结构特征密切相关,其微孔体积和孔径与吸附OMP相关;高硅沸石具有选择性去除背景有机物的竞争性吸附潜力。此外,通过氧化实现对OMPs的吸附能力再生。因此,具有良好去除OMPs应用前景。

鱼体中有机微污染物的定量及筛查研究进展

化学品通过多种途径进入环境水体,可对水生生物及人体健康造成潜在风险。鱼类作为水环境污染物监测的指示生物,分析鱼体内有机微污染物的分布特征是评估水环境安全的重要方法。现有污染物种类繁多,且在生物体内存在降解转化的过程,基于靶向定量分析的监测方法难以系统、准确地评估鱼体中有机污染物的暴露特征。由于具有高分辨率、高质量精度、高通量和回顾性分析等特点,高分辨质谱技术逐渐被用于鱼体中有机污染物的筛查研究,为鱼体中高风险及未知污染物的定性、定量分析提供可能。本文综述了鱼体中有机污染物的定量分析现状,筛查分析方法以及其在鱼体中有机微污染物筛查研究中的应用。

水中有机微污染物的生物处理技术研究进展

综述了当今几种较为热门的生物处理技术,如两相分配反应器,微藻-超声波联合处理、固定化生物反应器系统以及移动床生物膜反应器等。同时对采取以上生物技术的混合系统进行了分析,指出包含两个或多个生物系统的混合系统在去除微污染物方面优于任何单一系统,更具成本效益。并提出在未来有必要加强微污染物的生物降解机制、不同生物反应器的运行策略和工艺条件的影响等方面的研究。

氨氧化微生物降解有机微污染物的研究及应用进展

随着近现代工业发展导致的工业污水排放使得水生系统中出现了许多有机微污染物,这一现象也引起了越来越多的国际关注。目前已经发现光转化、生物降解、吸附和挥发等几种方法可以去除有机微污染物,其中关于氨氧化微生物降解有机微生物的认识得到了广泛的发展。本综述旨在概述氨氧化微生物降解有机微污染物的研究及应用情况。

纳米材料电化学与生物传感器——有机微污染物检测新途径

本文介绍了近年来纳米材料电化学与生物传感器在有机微污染物检测中的研究现状,分析了这些传感器中纳米材料修饰电极的特点,重点阐述了纳米材料在有机微污染物检测中的重要作用,列举了一些纳米材料电化学与生物传感器在有机微污染物检测中的应用。最后对纳米材料电化学与生物传感器用于有机微污染物的检测研究进行了简要评述和展望。

超滤膜对锅炉补给水中有机微污染物的截留特性

选取五氯酚和五氯酚钠为模型污染物,考察在锅炉补给水中分子形式、压力、浓度等条件对超滤膜截留效能的影响。实验结果表明,五氯酚钠比五氯酚更易通过膜,五氯酚的截留率随着压力而改变,压力从0.1 MPa上升到0.35 MPa,截留率由70%下降到30%;浓度也会影响两者的截留率,压力在0.3 MPa时,浓度从5 mg/L上升到50 mg/L,截留率由70%下降到40%。

天然水中溶解性有机质对有机微污染物光化学转化的影响

溶解性有机质(dissolved organic matter, DOM)在天然水环境中广泛存在,对水中有机微污染物(organic micropollutants, OMPs)的光降解有重要的影响. DOM一方面吸收太阳光生成光生活性中间体(photochemically produced reactive intermediates, PPRIs),对OMPs的降解产生促进作用,另一方面通过光屏蔽作用和淬灭效应抑制OMPs的光降解. DOM对OMPs光降解的影响与DOM的来源和OMPs的结构密切相关.本文从DOM光致生成PPRIs机理、不同来源DOM对OMPs光降解的影响机制,以及自然水体中OMPs光降解动力学预测模型三方面,总结评述了目前的研究进展.重点讨论了淡水、海水DOM对OMPs光降解影响存在差异的内在原因,并提出了对本领域重点发展方向的见解.

应用弱碱性阴离子交换树脂去除饮用水源中的微量重金属及有机污染物

讨论了弱碱性阴离子交换树脂去除水中重金属及有机污染物的原理和特点 ,并用 14种国产弱碱阴树脂研究了去除水中Hg2 + 及苯酚的可行性。结果表明 ,弱碱性阴离子交换树脂确实能有效去除饮用水中的Hg2 + 及苯酚 。

环糊精键合Fe-TAML催化剂的制备及其活化H_(2)O_(2)氧化水中有机微污染物

为了提高Fe-TAML催化剂的稳定性和催化活性,通过磺酰氯化反应、金属螯合反应和亲核取代反应等方法将Fe-TAML与环糊精(CD)以共价键形式结合,制备了单-6-氧-CD键合Fe-TAML催化剂(CD-Fe-TAML).开展了CD-Fe-TAML的催化活性、稳定性测试及其活化H_(2)O_(2)氧化降解水中抗生素和农药等34种有机微污染物研究.与Fe-TAML相比,CD-Fe-TAML在pH为7.0条件下活化H_(2)O_(2)生成高价铁的速率提高49倍,对底物的催化降解速率提高25倍,且其自氧化速率降低70%.CD-Fe-TAML在pH为3.0~10.0范围内的稳定性比Fe-TAML的稳定性提高0.7~699倍,其中,在pH为3.0~7.0范围内提高33~699倍.CD-Fe-TAML的分子结构中的磺酸基官能团具有吸电子效应,能增加活性中心中Fe离子的正电荷密度,不仅加快H_(2)O_(2)的过氧键裂解和高价铁物种的生成,提高Fe-TAML的催化活性,还能提高其水解稳定性.同时,分子结构中的CD基团具有“电子穿梭体”效应和包合作用,前者通过加快活性中心Fe-TAML与H_(2)O_(2)之间的电子转移而促进高价铁物种的生成,提高Fe-TAML的催化活性;后者能通过对活性中心Fe-TAML的包合而抑制了其水解和自氧化反应,提高其稳定性.与Fe-TAML/H_(2)O_(2)相比,在pH为5.0~7.0的范围内,CD-Fe-TAML/H_(2)O_(2)对有机微污染物的降解速率提高了0.4~59倍.在pH为8.0条件下,CD-Fe-TAML/H_(2)O_(2)对摩尔体积小于0.20 L·mol^(-1)的啶虫脒和磺胺嘧啶等9种微污染物的降解速率提高0.3~1.1倍,对摩尔体积大于0.20 L·mol^(-1)的微污染物的降解速率没有显著性变化.碘离子的氧化实验结果显示,水中的I^(-)没有被CD-Fe-TAML/H_(2)O_(2)体系氧化为HIO或IO^(-),不会进一步与DOM反应生成碘代消毒副产品(I-DBPs).同时,CD-Fe-TAML/H_(2)O_(2)对地表水水样中微污染物的降解不受DOM和无机盐离子等水体组分的干扰.所构建的CD-Fe-TAML/H_(2)O_(2)体系具有比Fe-TAML/H_(2)O_(2)体系更高的催化降解活性和稳定性,在水体中有机微污染物去除方面具有应用潜力.

德国某污水厂出水中有机微污染物的深度去除中试

德国某污水处理厂采用一套可移动的水服务设备Actiflo■Carb去除出水中的有机微污染物,该设备由粉末活性炭池和高效沉淀池(Actiflo■)组成,所用粉末活性炭为雅克比公司生产的Aquasorb MP23。选取24种有机微污染物作为目标去除对象,在4种不同的工况条件下进行中试。结果显示,大部分有机微污染物在15 g/m3的粉末活性炭投加量下,就可以达到60%以上的去除率;当粉末活性炭投加量为50 g/m3时,去除率可超过80%;对卡巴咪嗪(抗痫剂)和美托洛尔(β阻断剂)的去除率最高,平均去除率分别可达到93%和97%。中试结果表明,Actiflo■Carb可有效去除生物处理工艺出水中的有机微污染物。

关于自来水厂深度处理工艺对水中有机微污染物的去除效果研究

工业化进程的逐渐加快造成了水资源污染的现象越来越严重,给人类的身体健康带来了诸多威胁.水资源污染以有机微污染物为主,虽然在水中的所占比例不高,但是,随着时间的累积,有机微污染物带来的影响会逐渐增加.由此可见,对自来水厂深度处理工艺对水中有机微污染物去除效果进行研究,对提高人民群众饮用水的安全性有着积极的意义.

述说地下水中的“有机微污染物”

地下水是重要的淡水资源,约占全球淡水资源总量30%,全世界约一半饮用水由地下水提供,我国约有2/3人口以地下水为饮用水源。然而,由于人们在生产实践活动中对工业废水的不合理排放,对城镇垃圾堆积及其污水的不适当处理,农业耕种中广泛使用富含磷、钾等农药化肥等,导致有机物进入生态环境.